(Phys.org) —De huidige commerciële flashgeheugens slaan gegevens meestal op als elektrische lading in polysiliciumlagen. Omdat polysilicium een ​​enkel continu materiaal is, defecten in het materiaal kunnen interfereren met de gewenste ladingsbeweging, die het bewaren en de dichtheid van gegevens kan beperken.

Om dit probleem op te lossen, onderzoekers hebben onlangs gewerkt aan het opslaan van lading in discrete ladingsvallen, zoals nanokristallen, in plaats van polysiliciumlagen. Aangezien discrete ladingvangmaterialen het voordeel hebben dat ze ongewenste ladingsbewegingen voorkomen als gevolg van hun lagere gevoeligheid voor lokale defecten, ze bieden het potentieel voor flash-geheugens met een hoge dichtheid.

Nu in een nieuwe studie, wetenschappers hebben grafeen kwantumstippen gebruikt in plaats van nanokristallen als het discrete ladingsvalmateriaal. De onderzoekers, Soong Sin Joo, et al., aan de Kyung Hee University en Samsung Electronics, zowel in Yongin, Zuid-Korea, hebben hun paper over grafeen quantum dot flash-geheugens gepubliceerd in een recent nummer van Nanotechnologie .

Hoewel grafeen in het algemeen algemeen bekend staat als een aantrekkelijk materiaal voor de volgende generatie elektronica en fotonica vanwege zijn unieke eigenschappen, de ontwikkeling van grafeengeheugenapparaten bevindt zich nog in een vroeg stadium. Vooral grafeen kwantumstippen zijn heel nieuwe materialen. Als stukjes grafeen gewonnen uit bulkkoolstof, grafeen quantum dots kunnen worden ontworpen met specifieke elektronische en optische eigenschappen voor verschillende doeleinden.

Hier, de onderzoekers maakten grafeen-kwantumdots van drie verschillende groottes (6, 12, en 27 nm diameter) tussen siliciumdioxidelagen. De onderzoekers ontdekten dat de geheugeneigenschappen van de stippen verschillen afhankelijk van hun grootte. Bijvoorbeeld, terwijl de 12-nm dots de hoogste programmasnelheid vertonen, de 27-nm dots vertonen de hoogste wissnelheid, evenals de hoogste stabiliteit.

"Dit is het eerste rapport van niet-vluchtige geheugengeheugens die zijn gemaakt door gebruik te maken van structureel gekarakteriseerde grafeen-kwantumdots, hoewel hun niet-vluchtige geheugeneigenschappen momenteel onder de commerciële standaard liggen, " vertelde co-auteur Suk-Ho Choi aan de Kyung Hee University: Phys.org . "Werkelijk, dit is de eerste succesvolle toepassing van grafeenquantumdots in praktische apparaten, inclusief elektronische en optische apparaten, voor zover ik weet, hoewel er veel rapporten zijn over fysische en chemische karakteriseringen van grafeen-kwantumdots."

Als flash-geheugenapparaten in hun vroege ontwikkelingsstadia, de grafeen quantum dot-geheugens tonen een veelbelovende prestatie, met een elektronendichtheid die vergelijkbaar is met die van geheugenapparaten op basis van halfgeleider- en metalen nanokristallen. De onderzoekers hopen dat toekomstige verbeteringen aan de apparaten zullen leiden tot verbeterde prestaties en nieuwe toepassingen.

"Als flexibele diëlektrica (isolatoren) worden gebruikt in plaats van siliciumdioxide als tunnel- en controlebarrières op plastic substraten, dan kunnen ze worden gebruikt in flexibele (of draagbare) elektronische apparaten, Choi zei. "Metalen nanodeeltjes bieden ook verschillende voordelen die vergelijkbaar zijn met grafeen kwantumstippen, zoals een hogere dichtheid van staten, flexibiliteit bij het kiezen van de werkfunctie, enzovoort., voor niet-vluchtige flashgeheugens, maar kunnen de prestaties van het apparaat mogelijk verslechteren vanwege hun thermische instabiliteit en zijn niet nuttig voor transparante en flexibele elektronica en fotonica."

© 2014 Fys.org