(Phys.org) — Dagens kommersiella flashminnen lagrar vanligtvis data som elektrisk laddning i polykiselskikt. Eftersom polykisel är ett enda kontinuerligt material, defekter i materialet kan störa den önskade laddningsrörelsen, vilket kan begränsa datalagring och täthet.

För att övervinna detta problem, Forskare har nyligen arbetat med att lagra laddning i diskreta laddningsfällor, såsom nanokristaller, istället för polykiselskikt. Eftersom diskreta laddningsfångarmaterial har fördelen att förhindra oönskad laddningsrörelse som ett resultat av deras lägre känslighet för lokala defekter, de erbjuder potential för flashminnen med hög densitet.

Nu i en ny studie, forskare har använt grafenkvantprickar istället för nanokristaller som det diskreta laddningsfällningsmaterialet. Forskarna, Soong Sin Joo, et al., vid Kyung Hee University och Samsung Electronics, både i Yongin, Sydkorea, har publicerat sin uppsats om grafen kvantpricksminnen i ett färskt nummer av Nanoteknik .

Även om grafen i allmänhet är allmänt känt som ett attraktivt material för nästa generations elektronik och fotonik på grund av dess unika egenskaper, utvecklingen av grafenminnesenheter är fortfarande i ett tidigt skede. Speciellt grafen kvantprickar är väldigt nya material. Som bitar av grafen extraheras från bulkkol, grafen kvantprickar kan konstrueras med specifika elektroniska och optiska egenskaper för olika ändamål.

Här, forskarna förberedde grafenkvantprickar av tre olika storlekar (6, 12, och 27 nm diametrar) mellan kiseldioxidskikt. Forskarna fann att prickarnas minnesegenskaper skiljer sig åt beroende på deras storlekar. Till exempel, medan 12-nm-punkterna uppvisar den högsta programhastigheten, 27-nm-punkterna uppvisar den högsta raderingshastigheten, samt högsta stabilitet.

"Detta är den första rapporten om icke-flyktiga flashminnen från laddningsfällan som gjorts genom att använda strukturellt karakteriserade grafenkvantprickar, även om deras icke-flyktiga minnesegenskaper för närvarande är lägre än den kommersiella standarden, " berättade medförfattaren Suk-Ho Choi vid Kyung Hee University Phys.org . "Faktiskt, detta är den första framgångsrika tillämpningen av grafenkvantprickar i praktiska enheter, inklusive elektroniska och optiska enheter, så vitt jag vet, även om det finns många rapporter om fysikaliska och kemiska karakteriseringar av grafenkvantprickar."

Som flashminnesenheter i sina tidiga utvecklingsstadier, grafen kvantpunktsminnen visar en lovande prestation, med en elektrondensitet som är jämförbar med den för minnesenheter baserade på halvledar- och metallnanokristaller. Forskarna hoppas att framtida förbättringar av enheterna kommer att leda till förbättrad prestanda och nya applikationer.

"Om flexibla dielektrika (isolatorer) används istället för kiseldioxider som tunnel- och kontrollbarriärer på plastsubstrat, sedan kan de användas i flexibla (eller bärbara) elektroniska enheter, " sade Choi. "Metalnanopartiklar erbjuder också flera fördelar som liknar grafenkvantprickar, såsom högre täthet av stater, flexibilitet i valet av arbetsfunktion, etc., för icke-flyktiga flashminnen med laddningsfälla, men kan potentiellt försämra enhetens prestanda på grund av deras termiska instabilitet och är inte användbara för transparent och flexibel elektronik och fotonik."

© 2014 Phys.org