(PhysOrg.com) -- Met de constante vraag naar krachtige niet-vluchtige geheugenapparaten, onderzoekers blijven betere herinneringen ontwikkelen - die met een laag stroomverbruik, goede betrouwbaarheid, en lage productiekosten. In een recente studie, ingenieurs uit Korea hebben een flexibel geheugen gedemonstreerd op basis van een organische transistor, waarvan ze zeggen dat ze gemakkelijk en goedkoop kunnen worden geïntegreerd, samen met transistors en logische circuits, in flexibele elektronische apparaten.

Ingenieurs Jang-Sik Lee en Soo-Jin Kim van Kookmin University in Seoul, Korea, hebben de details van het flexibele organische transistorgeheugen gepubliceerd in een recent nummer van Nano-letters .

“De vooruitgang in dit geheugenapparaat is de verbeterde betrouwbaarheid en stabiliteit, " vertelde Lee" PhysOrg.com . "Werkelijk, organische elektronische apparaten lijden onder de ernstige verslechtering in termen van apparaatprestaties volgens de gebruiksduur. Hier, we hebben de verbeterde gegevensretentie en uithoudingsvermogen aangetoond door de structuren van het geheugenapparaat te optimaliseren. In aanvulling, de flexibele geheugenapparaten blijken zeer stabiel te zijn in herhaalde buigcycli, bevestiging van de goede mechanische stabiliteit.”

Zoals de onderzoekers in hun onderzoek hebben aangetoond, het geheugenapparaat kan een regelbare drempelspanning bieden voor het schrijven en wissen van informatie, opslagtijden van meer dan een jaar, en betrouwbaarheid na honderden herhaalde programmeer-/wiscycli, evenals een goede flexibiliteit die meer dan 1 zou kunnen verdragen 000 herhaalde buigcycli. Plus, alle fabricageprocessen konden bij lage temperaturen worden uitgevoerd, waardoor lagere productiekosten mogelijk zijn.

Om het geheugen te ontwerpen, de onderzoekers maakten gebruik van bestaande organische transistorapparaten, die al uitstekende prestaties leveren. Door gouden nanodeeltjes (als ladingvangende elementen) en diëlektrische lagen (als ladingtunneling en blokkerende elementen) in organische dunnefilmtransistoren in te bedden, de onderzoekers creëerden organische geheugenapparaten met vergelijkbare elektrische en mechanische eigenschappen als de transistors. Het resulterende organische, op transistors gebaseerde geheugen werd gesynthetiseerd op een flexibel substraat van ongeveer 3 x 3 cm ² .

Zoals de onderzoekers in meer detail hebben uitgelegd, de programmeer- en wisbewerkingen werden uitgevoerd door gedurende één seconde een positieve of negatieve puls van 90 volt toe te passen op de onderste poortelektrode. Voor het schrijven van informatie, een negatieve spanning werd toegepast, waardoor ladingsdragers tunnelden door een 10 nm dikke tunnellaag om de gouden nanodeeltjes in de gate-diëlektrische laag te bereiken. In de ladingvangende laag, elk nanodeeltje gevangen 4-5 gaten, die de onderzoekers definieerden als geschreven toestanden. De geschreven toestanden kunnen worden gewist door een positieve spanning toe te passen waardoor de gouden nanodeeltjes de gaten uitwerpen. Een leesspanning van -8 volt zou kunnen worden toegepast om de afvoerstroom te meten en uit te lezen. De ingenieurs toonden aan dat deze programmering, lezing, en wisbewerkingen kunnen herhaaldelijk worden uitgevoerd met minder degradatie in vergelijking met andere geheugenapparaten.

“De flexibele geheugenapparaten die eerder zijn gerapporteerd, zijn gebaseerd op resistief schakelende geheugenapparaten, ' zei Leen. "In dat geval, we hebben extra actieve componenten nodig (bijvoorbeeld een diode of transistor) om de resistieve schakelgeheugenelementen te bedienen. De geheugenapparaten die in deze studie zijn ontwikkeld, zijn gebaseerd op de veldeffecttransistors, en geheugenelementen zijn ingebed in de diëlektrische poortlagen van organische transistoren. Dus de programma-/wisbewerkingen kunnen worden bestuurd door de transistorbewerkingen. Dit is een groot voordeel in termen van apparaatschaal en circuitontwerp, aangezien de structuur vergelijkbaar is met die van conventionele flashgeheugenapparaten. Dus we kunnen de state-of-the-art flash-geheugentechnologie gebruiken om de geïntegreerde flexibele geheugenapparaten te ontwerpen en te fabriceren.”

Momenteel, de onderzoekers werken aan het verder verbeteren van de geheugeneigenschappen van deze organische transistorgebaseerde geheugenapparaten, bijvoorbeeld door de bedrijfsspanning te verlagen. In aanvulling, aangezien het grootste deel van het apparaat transparant is, behalve de elektroden, de onderzoekers hopen transparante elektroden op te nemen om een ​​volledig transparant, flexibel geheugenapparaat.

“De flexibele organische geheugenapparaten kunnen worden toegepast op draagbare/rekbare/opvouwbare elektronische apparaten, ' zei Leen. "In aanvulling, er is bijna geen limiet in substraatmaterialen en geometrie, dus de integratie van geheugenapparaten op onconventionele substraten is mogelijk. Eindelijk, we denken dat de geheugenapparaten in de nabije toekomst kunnen worden gebruikt in doorzichtige displays en head-up displays.”

• Meer informatie over het worden van PhysOrg.com-sponsor

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitzending, geheel of gedeeltelijk herschreven of herverdeeld zonder de uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van PhysOrg.com.