Domaines des technologies numériques : matériaux à changement de phase, intelligence artificielle et calculs à hautes performances.
Certains composés chalcogénures,principalement les alliages à base de Te, constituent la majeure partie des matériaux à changement de phase (ou PCM pour Phase-Change Materials). Ces composés chalcogénures présentent une différence de propriétés optiques et électroniques exceptionnelle entre leur phase amorphe et cristalline. La phase amorphe est isolante et de faible réflectivité alors que la phase cristalline est métallique et fortement réfléchissante. La possibilité de contrôler la transition d’une phase à l’autre de manière totalement réversible par le biais d’impulsions optiques et/ou électriques a ouvert un vaste champ applicatif pour le stockage et la manipulation de l’information.
C’est par exemple la grande différence de réflectivité optique qui fit leur succès dans les années 90 pour l’enregistrement optique (CD-RW, DVD-RAM puis Blu-ray Disk) . La grande différence de résistivité électrique permet en microélectronique la réalisation de mémoires résistives non-volatiles à changement de phase. Ces mémoires PCM sont pressenties pour remplacer les mémoires Flash à stockage de charge (clef USB, cartes SD …) mais aussi pour permettre la réalisation de mémoires dites universelles (ou SCM pour Storage Class Memory). Ces SCM possèdent des propriétés intermédiaires entre les mémoires DRAM ultra-rapides mais volatiles et les mémoires non-volatiles lentes telles que les Flash. Une seconde famille de matériaux, les verres de chalcogénures, ont aussi été très récemment à l’origine d’une évolution technologique majeure dans le domaine des mémoires en microélectronique avec la réalisation de dispositifs sélecteurs innovants (dit OTS pour Ovonic Threshold Switching). L‘utilisation combinée de mémoires PCM associées à des sélecteurs OTS dans des dispositifs mémoires en 3D ont ouvert la voie à une véritable révolution sur le marché des mémoires avec les technologies 3D-Xpoint et OptaneTM d’INTEL/MICRON. Les PCM sont aussi l’objet d’un très grand nombre d’études pour la réalisation de circuits neuromorphiques dans le domaine électronique et très récemment dans le domaine optique visant à reproduire artificiellement les processus biologiques du cerveau pour le traitement de l’informationassisté par intelligence artificielle.