AlScN-Speicher: Forscher erreichen 10 Milliarden Schreibzyklen
Veröffentlicht am: 13.09.2026 um 15:52 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Ein Forschungsteam der Xidian University in Xi'an, der City University of Hong Kong und der Fudan University hat bei ferroelektrischen Wurtzit-Bauteilen aus Aluminium-Scandium-Nitrid (AlScN) eine deutlich höhere Lebensdauer erreicht als bisher für möglich gehalten.
Wie die South China Morning Post berichtete, gelang es den Wissenschaftlern, mehr als 10 Milliarden Schreibzyklen zu erzielen – rund das Hundertfache der bisher üblichen etwa 100 Millionen Zyklen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Dünnere Schichten, höhere Durchbruchspannung
Die untersuchten AlScN-Bauteile sind laut einem Bericht von thenews.com.pk lediglich 45 Nanometer dick und erreichen eine Durchbruchspannung von nahezu 10 Megavolt pro Zentimeter – nach Angaben der Forscher ein Rekordwert für dieses Materialsystem. Bisherige AlScN-Bauteile versagten demnach bereits nach rund 100 Millionen Schreibzyklen, was den nun erzielten Fortschritt in der Größenordnung besonders bemerkenswert macht.
Bedeutung für nichtflüchtige Speicher
Ferroelektrische Materialien gelten seit längerem als vielversprechende Kandidaten für nichtflüchtige Speicher, da sie Informationen auch ohne Stromversorgung dauerhaft halten können.
Ein zentrales Problem war bislang jedoch die begrenzte Anzahl an Schreibzyklen, die solche Bauteile ohne Ausfall überstehen – ein Faktor, der ihren praktischen Einsatz in Speicherarchitekturen bislang eingeschränkt hat.
10 Milliarden Schreibzyklen statt 100 Millionen — dieser Wert aus der Science-Publikation verschiebt die Grenzen ferroelektrischer AlScN-Bauteile. Wer die Zuverlässigkeit für eigene Speicherarchitekturen bewerten will, braucht die Details zu Schichtdicke, Durchbruchspannung und Prozessintegration. Jetzt kostenlosen Technik-Report anfordern
Die von der Xidian University, der City University of Hong Kong und der Fudan University vorgelegten Werte adressieren genau diesen Engpass: Eine um den Faktor 100 gesteigerte Zyklenfestigkeit würde ferroelektrische AlScN-Bauteile für eine deutlich breitere Palette an Speicheranwendungen tauglich machen, insbesondere dort, wo Silizium-basierte Alternativen an ihre Grenzen stoßen.
Die Kombination aus geringer Schichtdicke von 45 Nanometern und hoher Durchbruchspannung deutet zudem darauf hin, dass sich die Bauteile potenziell gut miniaturisieren lassen, ohne dabei an elektrischer Stabilität einzubüßen – ein Aspekt, der für zukünftige Integration in hochdichte Speicherarchitekturen relevant sein dürfte.
Einordnung in die Materialforschung
Wurtzit-Ferroelektrika wie AlScN stehen bereits seit einiger Zeit im Fokus der Halbleiterforschung, da sie sich – anders als klassische Perowskit-Ferroelektrika – vergleichsweise einfach in bestehende Fertigungsprozesse integrieren lassen.
45 Nanometer Schichtdicke, nahezu 10 Megavolt pro Zentimeter Durchbruchspannung — die Kombination entscheidet, ob sich AlScN ohne Stabilitätsverlust miniaturisieren lässt. Der Report ordnet ein, welche Skalierungsschritte realistisch sind und wo Silizium-Alternativen an ihre Grenzen stoßen. Miniaturisierungs-Roadmap jetzt sichern
Die nun in Science veröffentlichten Resultate liefern nach Einschätzung der beteiligten Institutionen einen wichtigen Beleg dafür, dass sich die Zuverlässigkeitsprobleme dieser Materialklasse durch gezielte Prozessoptimierung deutlich reduzieren lassen.
Ob und wann die Ergebnisse aus dem Labor in kommerzielle Speicherprodukte einfließen, ist derzeit offen. Die Veröffentlichung markiert jedoch einen Meilenstein für die Grundlagenforschung an ferroelektrischen Speichermaterialien und dürfte weitere Untersuchungen zur Skalierbarkeit und Langzeitstabilität von AlScN-basierten Bauteilen nach sich ziehen.
