(Vänster) Ett fotografi av de 3 x 3 cm2 flexibla organiska minnesenheterna. (Höger) Ett diagram över minnesenhetens arkitektur. Bildkredit:Soo-Jin Kim och Jang-Sik Lee.
(PhysOrg.com)-Med den ständiga efterfrågan på högpresterande icke flyktiga minnesenheter, forskare fortsätter att utveckla bättre minnen - sådana med låg strömförbrukning, bra tillförlitlighet, och låga tillverkningskostnader. I en färsk studie, ingenjörer från Korea har visat ett flexibelt minne baserat på en organisk transistor, som de säger skulle kunna integreras enkelt och billigt, tillsammans med transistorer och logikkretsar, till flexibla elektroniska enheter.
Ingenjörerna Jang-Sik Lee och Soo-Jin Kim från Kookmin University i Seoul, Korea, har publicerat detaljerna i det flexibla organiska transistorminnet i ett nyligen utgåva av Nano bokstäver .
”Framstegen i denna minnesenhet är den förbättrade tillförlitligheten och stabiliteten, ”Berättade Lee PhysOrg.com . "Faktiskt, organiska elektroniska enheter lider av den allvarliga försämringen när det gäller enhetens prestanda beroende på drifttiden. Här, Vi demonstrerade förbättrad datalagring och uthållighet genom att optimera minnesenhetens strukturer. Dessutom, de flexibla minnesenheterna visar sig vara mycket stabila vid upprepade böjningscykler, bekräftar den goda mekaniska stabiliteten. ”
Som forskarna visade i sin studie, minnesenheten kan erbjuda kontrollerbar tröskelspänning för att skriva och radera information, lagringstider på mer än ett år, och tillförlitlighet efter hundratals upprepade programmerings-/raderingscykler, samt god flexibilitet som kan bestå mer än 1, 000 upprepade böjningscykler. Plus, alla tillverkningsprocesser kan utföras vid låga temperaturer, möjliggör lägre tillverkningskostnader.
För att designa minnet, forskarna utnyttjade befintliga organiska transistoranordningar, som redan erbjuder utmärkt prestanda. Genom att bädda in guldnanopartiklar (som laddningsinfångande element) och dielektriska lager (som laddningstunnel och blockeringselement) i organiska tunnfilmstransistorer, forskarna skapade organiska minnesenheter med liknande elektriska och mekaniska egenskaper som transistorerna. Det resulterande organiska transistorbaserade minnet syntetiserades på ett flexibelt substrat på cirka 3 x 3 cm 2 .
Som forskarna förklarade mer detaljerat, programmerings- och raderingsoperationerna utfördes genom att applicera en positiv eller negativ 90-volts puls under en sekund på bottenportelektroden. För att skriva information, en negativ spänning applicerades, vilket fick laddningsbärare att tunnla genom ett 10 nm tjockt tunnellager för att nå guldnanopartiklarna i portens dielektriska skikt. I laddningsinfångningsskiktet, varje nanopartikel fångad 4-5 hål, som forskarna definierade som skriftliga stater. De skrivna tillstånden kan raderas genom att applicera en positiv spänning som fick guldnanopartiklarna att mata ut hålen. En lässpänning på -8 volt kan appliceras för att mäta och avläsa dräneringsströmmen. Ingenjörerna visade att denna programmering, läsning, och radering kan utföras upprepade gånger med mindre nedbrytning jämfört med andra minnesenheter.
”De flexibla minnesenheter som tidigare har rapporterats är baserade på resistiva kopplingsminnesenheter, ”Sa Lee. "Isåfall, vi behöver ytterligare aktiva komponenter (t.ex. en diod eller transistor) för att styra de resistiva kopplingsminneselementen. De minnesenheter som utvecklats i denna studie är baserade på fälteffekttransistorer, och minneselement är inbäddade i portens dielektriska lager av organiska transistorer. Så programmet/radera operationer kan styras av transistor operationer. Detta är en stor fördel när det gäller enhetsskalning och kretsdesign eftersom strukturen liknar de konventionella flashminnesenheterna. Så vi kan använda den toppmoderna flashminne-tekniken för att designa och tillverka de integrerade flexibla minnesenheterna. ”
För närvarande, forskarna arbetar med att ytterligare förbättra minnesegenskaperna för dessa organiska transistorbaserade minnesenheter, t.ex. genom att minska driftspänningen. Dessutom, eftersom det mesta av enheten är transparent förutom elektroderna, forskarna hoppas kunna införliva transparenta elektroder för att skapa en helt transparent, flexibel minnesenhet.
“De flexibla organiska minnesenheterna kan appliceras på bärbara/töjbara/vikbara elektroniska enheter, ”Sa Lee. "Dessutom, det finns nästan ingen gräns för substratmaterial och geometri, så integration av minnesenheter på okonventionella substrat är möjlig. Till sist, Vi tror att minnesenheterna kan användas i genomskinliga skärmar och head-up-skärmar inom en snar framtid. ”
• Lär dig mer om hur du blir PhysOrg.com -sponsor
Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, utsända, omskrivet eller omfördelat helt eller delvis utan uttryckligt skriftligt tillstånd från PhysOrg.com.
