Niet-vluchtig geheugen dat gegevens kan opslaan, zelfs als er geen stroom is, wordt momenteel gebruikt voor draagbare elektronica zoals smartphones, tabletten, en laptopcomputers. Flash-geheugen is een dominante technologie op dit gebied, maar de trage schrijf- en wissnelheid heeft geleid tot uitgebreid onderzoek naar een niet-vluchtig geheugen van de volgende generatie, Phase-Change Random Access Memory (PRAM) genaamd, aangezien de werksnelheid van het PRAM 1 is, 000 keer sneller dan dat van flash-geheugen.

PRAM maakt gebruik van omkeerbare faseveranderingen tussen de kristallijne (lage weerstand) en amorfe (hoge weerstand) toestand van chalcogenidematerialen, wat overeenkomt met de gegevens "0" en "1, " respectievelijk. Hoewel PRAM gedeeltelijk is gecommercialiseerd tot 512 Mb door Samsung Electronics Co., Ltd., de schrijfstroom moet worden verminderd met ten minste een derde van het huidige niveau voor de massaproductie van toepassingen voor mobiele elektronica.

Een team van professoren Keon Jae Lee en Yeon Sik Jung van de afdeling Materials Science and Engineering van KAIST heeft een faseovergangsgeheugen ontwikkeld met een laag stroomverbruik (minder dan 1/20e van het huidige niveau) door gebruik te maken van zelf-geassembleerd blokcopolymeer (BCP ) silica nanostructuren. Hun werk werd gepubliceerd onder de titel "Self-Assembled Incorporation of Modulated Block Copolymer Nanostructures in Phase-Change Memory for Switching Power Reduction" in het maartnummer van ACS Nano .

BCP is het mengsel van twee verschillende polymeermaterialen, die gemakkelijk zelfgeordende arrays van sub-20 nm-kenmerken kan creëren door middel van eenvoudige spin-coating en plasmabehandelingen. PRAM kan het schakelvermogen verlagen door het contactoppervlak tussen de verwarmingslaag en faseovergangsmaterialen kleiner te maken. Het team van professor Lee verkleinde met succes de grootte van het contactgebied en het stroomverbruik door zelf-geassembleerde silica-nanostructuren op te nemen bovenop conventionele faseovergangsmaterialen. interessant, deze zelf-geassembleerde nanomaterialen kunnen het vermogen veel meer verminderen dan verwacht met gelokaliseerde nano-schakelmechanismen.

Professor Keun-Jae Lee zei:"Dit is een heel goed voorbeeld dat zelf samengestelde, bottom-up nanotechnologie kan de prestaties van elektronische apparaten zelfs verbeteren. We hebben ook een aanzienlijke vermogensreductie bereikt door een eenvoudig proces dat compatibel is met conventionele apparaatstructuren en bestaande lithografietools."

Het onderzoeksteam onderzoekt momenteel zelf-geassembleerde BCP-toepassingen voor resistief willekeurig toegankelijk geheugen en flexibele elektronische apparaten.