Los científicos del Centro Integrado de Física Aplicada y Materiales Fotónicos de Dresde (IAPP) y el Centro de Electrónica Avanzada de Dresde (cfaed) en TU Dresden han desarrollado una nueva tecnología de almacenamiento basada en la combinación de un diodo emisor de luz orgánico (OLED) y un aislante.

Este dispositivo permite leer la información almacenada tanto de forma óptica como eléctrica. Es más, la información se puede agregar en porciones, por lo que se pueden mapear varios estados de almacenamiento en un dispositivo. Los resultados ya se han publicado en la reconocida revista Materiales funcionales avanzados .

Otra novedad estuvo relacionada con las mediciones de la serie de pruebas:se realizaron exclusivamente con el innovador "SweepMe!" software de medición, que fue desarrollado por una puesta en marcha IAPP / cfaed del mismo nombre.

Esta historia comenzó hace algunos años en 2015. Dos científicos de cfaed, ambos expertos en el campo de la electrónica orgánica, se dirigían a una conferencia en Brasil que incluía un largo viaje en autobús hasta la sede de Porto de Galinhas. Hubo mucho tiempo para hablar. Y entonces sucede que uno de los dos — Prof. Stefan Mannsfeld (presidente de dispositivos orgánicos, cfaed / IAPP) compartió la idea con el otro, el Dr. Axel Fischer (presidente de semiconductores orgánicos, IAPP) que lo había mantenido ocupado por un tiempo.

La combinación de un diodo emisor de luz orgánico convencional (OLED) con una capa aislante tendría que resultar en una unidad de almacenamiento debido a los efectos físicos específicos de los materiales utilizados, que podría escribirse y leerse utilizando señales luminosas y eléctricas:un uso indebido de la tecnología OLED, por así decirlo. Como se vio despues, los dos eran una pareja perfecta — Dr. Fischer confirmó que la IAPP ya disponía de las tecnologías y la experiencia necesarias, por lo que la investigación de esta idea era sólo cuestión de tiempo. Yichu Zheng, de la cátedra del Prof. Mannsfeld, era una candidata adecuada para dedicar su tesis doctoral a este tema.

Almacenamiento y lectura, con luz y electricidad

Los resultados de este trabajo ya están disponibles y se acaban de publicar en la revista Materiales funcionales avanzados . Los científicos describen un nuevo tipo de memoria capacitiva orgánica programable, que es una combinación de un capacitor OLED y MOS (MOS =semiconductor de óxido metálico). La unidad de almacenamiento denominada "pinMOS" es un condensador de memoria no volátil con alta repetibilidad y reproducibilidad. La característica especial es que pinMOS puede almacenar varios estados, ya que los cargos se pueden agregar o eliminar en cantidades controlables. Otra característica atractiva es que esta simple memoria basada en diodos se puede escribir y leer tanto eléctrica como ópticamente. En la actualidad, se logra una vida útil de más de 104 ciclos de borrado de lectura-escritura, y los estados de memoria se pueden mantener y diferenciar durante 24 horas. Los resultados muestran que el principio de memoria pinMOS como medio de almacenamiento capacitivo confiable es prometedor para futuras aplicaciones en circuitos electrónicos y fotónicos como computadoras neuromórficas o sistemas de almacenamiento visual. Los coautores del Instituto Weierstraß de Berlín (WIAS) pudieron contribuir a la interpretación precisa del mecanismo funcional mediante la realización de simulaciones de difusión por deriva.

Una memoria de diodo-capacitor fue presentada por primera vez en 1952 por Arthur W. Holt en una conferencia de ACM en Canadá. pero solo ahora este concepto está reviviendo mediante el uso de semiconductores orgánicos, ya que todas las funciones de una conexión discreta de diodos y condensador pueden integrarse en una sola celda de memoria.

Midiendo con SweepMe! Un enfoque innovador para el laboratorio

Todas las mediciones de este estudio se realizaron con el nuevo software de medición de laboratorio "SweepMe! Este software ha sido desarrollado por una start-up, que es un derivado de TU Dresden. Los físicos Axel Fischer y Felix Kaschura, que recibieron su doctorado en TUD, fundaron SweepMe! en 2018 en la IAPP.

Este estudio demostró la versatilidad de SweepMe! puede ser. Si la medición de capacitancias dependientes del voltaje y dependientes del tiempo, la creación de características de corriente-voltaje, la combinación de generador de señales y osciloscopio o el procesamiento de imágenes de una cámara industrial:todo se implementó con este único paquete de software. Incluso variaciones de parámetros sofisticadas, que normalmente requeriría un esfuerzo de programación considerable, podría implementarse en muy poco tiempo. Desde octubre de 2019, SweepMe! está disponible en todo el mundo de forma gratuita.