(Izquierda ) Una fotografía de los 3 x 3 cm2 dispositivos flexibles memoria orgánica . (Derecha) Un diagrama de la arquitectura de la memoria del dispositivo . Crédito de la imagen : Soo -Jin Kim y Lee Jang- Sik .
( PhysOrg.com ) - Con la constante demanda de alto rendimiento de memoria no volátil dispositivos , los investigadores siguen para desarrollar mejores recuerdos - los que tienen bajo consumo de energía , buena fiabilidad y bajos costes de fabricación. En un estudio reciente , los ingenieros de Corea han demostrado una memoria flexible basado en un transistor orgánico, que dicen que puede ser fácilmente integrado y buen precio , junto con transistores y circuitos lógicos, en dispositivos electrónicos flexibles .
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Los ingenieros Jang- Sik Lee y Kim Soo- Jin de la Universidad Kookmin , en Seúl , Corea , han publicado los detalles de la memoria de transistores orgánicos flexibles en un número reciente de Nano Letters.
" El avance de este dispositivo de memoria es el mayor fiabilidad y estabilidad ", dijo Lee PhysOrg.com. "En realidad, los dispositivos electrónicos orgánicos sufren de la degradación severa en términos de rendimiento del dispositivo de acuerdo con el tiempo de funcionamiento . En este caso, se demostró la retención de datos mejorada y capacidad de resistencia mediante la optimización de las estructuras de la memoria del dispositivo . Además , los dispositivos de memoria flexible se encuentran para ser muy estable en los ciclos de flexión repetida , lo que confirma la buena estabilidad mecánica . "
Como los investigadores demostraron en su estudio, el dispositivo de memoria puede ofrecer controlables umbral de tensión para escribir y borrar información , los tiempos de almacenamiento de más de un año , después de que cientos y fiabilidad de la programación repetido / ciclos de borrado , así como una buena flexibilidad que podría soportar más de 1.000 ciclos repetidos de flexión. Además, todos los procesos de fabricación podría llevarse a cabo a bajas temperaturas , lo que permite reducir los costes de fabricación.
Para diseñar la memoria, los investigadores se aprovecharon de los actuales dispositivos de transistores orgánicos , que ya ofrecen un rendimiento excelente. Al integrar nanopartículas de oro ( como elementos de captura de carga ) y capas dieléctricas ( como carga túneles y elementos de bloqueo ) en transistores orgánicos de película delgada, los investigadores crearon dispositivos orgánicos de memoria con similares propiedades eléctricas y mecánicas como los transistores. La resultante de memoria basados en transistores orgánicos se sintetizó en un sustrato flexible de aproximadamente 3 x 3 cm2.
Como los investigadores explican con más detalle, la programación y operaciones de borrado se realizaron mediante la aplicación de un pulso positivo o negativo de 90 voltios durante un segundo para el electrodo de puerta abajo . Para obtener información por escrito, una tensión negativa se aplicó , lo que causó los portadores de carga para hacer un túnel a través de una capa de 10- nm de espesor, construcción de túneles para llegar a las nanopartículas de oro en la puerta de la capa dieléctrica. En la capa que atrapa el cargo , cada nanopartícula atrapado 4-5 agujeros , que los investigadores definen como estados escrito. Los estados escrito podría ser borrado por la aplicación de un voltaje positivo que causó el nanopartículas de oro para expulsar los agujeros. Una tensión de la lectura de -8 voltios puede aplicarse para medir y leer la corriente de drenaje . Los ingenieros mostraron que estos programación , lectura y borrado de las operaciones podrían llevarse a cabo en varias ocasiones con menor degradación en comparación con otros dispositivos de memoria .
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"Los dispositivos de memoria flexible que han sido previamente reportados se basan en dispositivos de memoria de conmutación de resistencia ", dijo Lee . -En ese caso , necesitamos componentes activos adicionales ( por ejemplo, un diodo o transistor) para operar en el resistiva elementos de conmutación para la memoria. Los dispositivos de memoria desarrollado en este estudio están basados en los transistores de efecto de campo - , y elementos de memoria están incrustados en la puerta de capas dieléctricas de transistores orgánicos. Así que el programa / borrar las operaciones pueden ser controladas por las operaciones de transistores. Esta es una gran ventaja en términos de la extensión masiva de dispositivos y diseño de circuitos ya que la estructura es similar a los dispositivos de memoria flash convencional . Por lo tanto, puede utilizar el estado de la tecnología más avanzada de memoria flash para diseñar y fabricar los dispositivos integrados flexibles memoria. "
En la actualidad , los investigadores están trabajando en mejorar aún más las propiedades de memoria de estos dispositivos de memoria basados en transistores orgánicos , como por la disminución de la tensión de servicio . Además, dado que la mayoría del dispositivo es transparente a excepción de los electrodos , los investigadores esperan incorporar electrodos transparentes para crear una totalmente transparente , memoria flexible dispositivo.
"La flexibilidad memoria orgánica dispositivos se pueden aplicar a vestir / elástico / dispositivos electrónicos plegables ", dijo Lee . "Además, casi no hay límite en los materiales de sustrato y la geometría, por lo que la integración de los dispositivos de memoria sobre sustratos no convencionales es posible. Por último , pensamos que la dispositivos de memoria puede ser adoptada en ver-por las pantallas y pantallas de visualización frontal en el futuro cercano ".
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Más información: Soo -Jin Kim y Lee Jang- Sik . "Flexible Orgánica Transistor Devices memoria . " Nano Letters . DOI : 10.102/nl1009662 . Información de contacto : [ jangsik at] kookmin.ac.kr
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