Samen met de snelle ontwikkeling van moderne informatietechnologie, op lading gebaseerde herinneringen, zoals DRAM en flashgeheugen, worden agressief verkleind om te voldoen aan de huidige trend van kleine apparaten. Een geheugenapparaat met een hoge dichtheid, hogere snelheid, en een laag stroomverbruik is gewenst om in de komende decennia aan de wet van Moore te voldoen. Onder de kandidaten van de volgende generatie geheugenapparaten, kruisstaafvormig niet-vluchtig resistief geheugen (memristor) is een van de meest aantrekkelijke oplossingen voor zijn niet-vluchtigheid, snellere toegangssnelheid, ultrahoge dichtheid en eenvoudiger fabricageproces.

Conventionele memristors worden meestal gefabriceerd door middel van conventionele optische, afdruk, en e-beam lithografische benaderingen. Echter, om te voldoen aan de wet van Moore, de assemblage van memristors bestaande uit 1-dimensionale (1D) nanodraden moet worden aangetoond om celdimensies te bereiken die verder gaan dan de limiet van de modernste lithografische technieken, waardoor men het schaalpotentieel van een geheugenarray met hoge dichtheid volledig kan benutten.

Prof. Tae-Woo Lee (Afd. Materials Science and Engineering) en zijn onderzoeksteam hebben een snelle printtechnologie ontwikkeld voor een hoge dichtheid en schaalbare memristorarray die is samengesteld uit kruisstaafvormige metalen nanodraden. Het onderzoeksteam, die bestaat uit Prof. Tae-Woo Lee, onderzoeksprofessor Wentao Xu, en promovendus Yeongjun Lee bij POSTECH, Korea, publiceerden hun bevindingen in Geavanceerde materialen .

Ze pasten een opkomende techniek toe, elektrohydrohynamic nanodraad printen (e-NW printen), die op grote schaal sterk uitgelijnde nanodraadarrays rechtstreeks afdrukt in de fabricage van microminiatuur-memristors, met kruisstaafvormige geleidende Cu-nanodraden verbonden met een CuxO-laag op nanometerschaal. Het resistieve geheugenapparaat met metaaloxide-metaalstructuur vertoonde uitstekende elektrische prestaties met reproduceerbaar resistief schakelgedrag.

Dit eenvoudige en snelle fabricageproces vermijdt conventionele vacuümtechnieken om de industriële productiekosten en -tijd aanzienlijk te verminderen. Deze methode maakte de weg vrij voor de toekomstige downscaling van elektronische schakelingen, aangezien 1D-geleiders een logische manier zijn om gegevensverwerkingsapparatuur extreem te schalen op nanometerschaal met één cijfer.

Ze slaagden er ook in om memristor-arrays met verschillende vormen te printen, zoals parallelle lijnen met instelbare spoed, roosters, en golven die een toekomstig rekbaar geheugen kunnen bieden voor integratie in textiel om als basisbouwsteen te dienen voor slimme stoffen en draagbare elektronica.

"Deze technologie vermindert de doorlooptijd en kosten opmerkelijk in vergelijking met bestaande productiemethoden van kruisstaafvormig nanodraadgeheugen en vereenvoudigt de constructiemethode, " zei Prof. Lee. "In het bijzonder, deze technologie wordt ingezet als brontechnologie om smart fabric te realiseren, draagbare computers, en textiele elektronische apparaten."