(Phys.org)—Flash-geheugen—de methode voor gegevensopslag die vaak wordt gebruikt in telefoons, computers, en andere apparaten - wordt voortdurend geminiaturiseerd om de prestaties van het apparaat te verbeteren. In een poging om de kortsluiting te verminderen die vaak optreedt wanneer geheugencellen kleiner en dichter op elkaar worden gepakt, onderzoekers hebben op grafeen gebaseerd geheugen voor ladingsvangst onderzocht als een alternatief voor het traditionele geheugen met zwevende poorten. Nu in een nieuwe krant, onderzoekers hebben een op nanografeen gebaseerd geheugen voor het opvangen van lading ontwikkeld dat enkele van de beste prestatiestatistieken vertoont voor een dergelijk apparaat dat tot nu toe is gerapporteerd.

De onderzoekers, geleid door Dongxia Shi en Guangyu Zhang aan de Chinese Academie van Wetenschappen in Peking (Zhang is ook verbonden aan het Collaborative Innovation Center of Quantum Matter in Peking), hebben een artikel over het nieuwe geheugenapparaat gepubliceerd in een recent nummer van Nanotechnologie .

"Zoals we allemaal weten, we bevinden ons in een tijdperk van informatie-explosie, "Jianling Meng, van de Chinese Academie van Wetenschappen en eerste auteur van het artikel, vertelde Phys.org . "Om de gegevensopslag te verbeteren, het is noodzakelijk om de voetafdruk van een enkel knooppunt te verkleinen om een ​​hoge dichtheid van gegevensopslag te bereiken. Dus, het is een hot point voor onderzoek om flash-herinneringen te blijven verkleinen. Het grootste voordeel voor telefoons en computers met kleinere flashgeheugens is een grotere opslagcapaciteit. Ook, kleinere flashgeheugens kunnen de programma-/wissnelheid van de gegevens verbeteren."

In het algemeen, het verkleinen van de conventionele geheugencel met zwevende poort is problematisch omdat het kortsluiting veroorzaakt. Dit gebeurt omdat de zwevende poorten waar de elektronen zijn opgeslagen geleiders zijn, en dus kunnen er gemakkelijk elektronen tussen stromen als de kleine cellen te dicht bij elkaar staan. Een voordeel van het ladingsvanggeheugen is dat de ladingsvanglaag waar de elektronen zijn opgeslagen een isolator is, dus het verkleinen van deze cellen veroorzaakt lang niet zo veel kortsluiting als in geheugencellen met zwevende poort.

In een geheugen dat lading vasthoudt, elektronen en andere ladingsdragers worden opgeslagen (of "gevangen") in kleine defecten in het grafeen, die de onderzoekers 'nanographene-eilanden' noemen. Hoe meer nanografeen eilanden, hoe meer lading er kan worden opgeslagen, wat resulteert in een hogere geheugencapaciteit.

In de nieuwe studie de onderzoekers ontwikkelden een methode om nanograafeen te fabriceren met een dichtheid geschat op meer dan een biljoen (10 ¹² ) nanografeen eilanden per vierkante centimeter. Hun strategie maakt gebruik van een techniek genaamd plasma-etsen om grote aantallen defecten te creëren, evenals uitgebreide defecten langs de randen van de belangrijkste defecten.

Het grote aantal ladingsvangplaatsen door de defecten stelde de onderzoekers in staat een geheugenapparaat te fabriceren met een zeer competitieve geheugenprestatie. Een maat voor grote capaciteit is een groot geheugenvenster, wat erop wijst dat een groot aantal ladingsdragers is opgesloten. Tests hier hebben aangetoond dat het nieuwe geheugen het grootste geheugenvenster ooit (9 volt) heeft dat tot nu toe is gerapporteerd voor een op grafeen gebaseerd geheugen voor het opvangen van ladingen. In aanvulling, dit grote geheugenvenster bleef behouden, zelfs na 1, 000 programma-/wiscycli.

Algemeen, de onderzoekers hopen dat dit geheugen met hoge dichtheid een pad zal bieden naar het verkleinen van flash-geheugen naar nog kleinere schalen.

"Ons toekomstig onderzoeksplan op dit gebied is om een ​​voetafdruk te realiseren zo klein als de punt van een atoomkrachtmicroscoop, ' zei Meng.

© 2015 Fys.org