(PhysOrg.com) - Con la demanda constante de dispositivos de memoria no volátiles de alto rendimiento, Los investigadores continúan desarrollando mejores recuerdos, aquellos con bajo consumo de energía, buena confiabilidad, y bajos costos de fabricación. En un estudio reciente, ingenieros de Corea han demostrado una memoria flexible basada en un transistor orgánico, que, según ellos, podría integrarse de forma fácil y económica, junto con transistores y circuitos lógicos, en dispositivos electrónicos flexibles.

Los ingenieros Jang-Sik Lee y Soo-Jin Kim de la Universidad Kookmin en Seúl, Corea, han publicado los detalles de la memoria de transistores orgánicos flexibles en un número reciente de Nano letras .

“El avance en este dispositivo de memoria es la mejora de la confiabilidad y estabilidad, "Lee dijo PhysOrg.com . "Realmente, Los dispositivos electrónicos orgánicos sufren una severa degradación en términos de rendimiento del dispositivo de acuerdo con el tiempo de funcionamiento. Aquí, demostramos la capacidad mejorada de retención y resistencia de datos optimizando las estructuras de los dispositivos de memoria. Además, los dispositivos de memoria flexibles resultan muy estables en ciclos de flexión repetidos, confirmando la buena estabilidad mecánica ”.

Como demostraron los investigadores en su estudio, el dispositivo de memoria puede ofrecer un voltaje umbral controlable para escribir y borrar información, tiempos de almacenamiento de más de un año, y confiabilidad después de cientos de ciclos repetidos de programación / borrado, así como una buena flexibilidad que podría soportar más de 1, 000 ciclos de plegado repetidos. Más, todos los procesos de fabricación podrían realizarse a bajas temperaturas, permitiendo menores costos de fabricación.

Para diseñar la memoria, los investigadores aprovecharon los dispositivos de transistores orgánicos existentes, que ya ofrecen un excelente rendimiento. Al incrustar nanopartículas de oro (como elementos de captura de carga) y capas dieléctricas (como elementos de túnel y bloqueo de carga) en transistores orgánicos de película delgada, los investigadores crearon dispositivos de memoria orgánica con propiedades eléctricas y mecánicas similares a las de los transistores. La memoria basada en transistores orgánicos resultante se sintetizó en un sustrato flexible de aproximadamente 3 x 3 cm. ² .

Como explicaron los investigadores con más detalle, las operaciones de programación y borrado se realizaron aplicando un pulso positivo o negativo de 90 voltios durante un segundo al electrodo de puerta inferior. Para escribir información, se aplicó un voltaje negativo, lo que hizo que los portadores de carga hicieran un túnel a través de una capa de túnel de 10 nm de espesor para alcanzar las nanopartículas de oro en la capa dieléctrica de la puerta. En la capa de captura de carga, cada nanopartícula atrapó 4-5 agujeros, que los investigadores definieron como estados escritos. Los estados escritos podrían borrarse aplicando un voltaje positivo que provocara que las nanopartículas de oro expulsaran los agujeros. Se podría aplicar un voltaje de lectura de -8 voltios para medir y leer la corriente de drenaje. Los ingenieros demostraron que esta programación, leyendo, y las operaciones de borrado podrían llevarse a cabo repetidamente con menos degradación en comparación con otros dispositivos de memoria.

“Los dispositivos de memoria flexible que se han informado anteriormente se basan en dispositivos de memoria de conmutación resistiva, Dijo Lee. "En ese caso, necesitamos componentes activos adicionales (por ejemplo, un diodo o transistor) para operar los elementos de memoria de conmutación resistiva. Los dispositivos de memoria desarrollados en este estudio se basan en los transistores de efecto de campo, y los elementos de memoria están incrustados en las capas dieléctricas de la puerta de los transistores orgánicos. De modo que las operaciones de programa / borrado pueden ser controladas por las operaciones del transistor. Esta es una gran ventaja en términos de escalado de dispositivos y diseño de circuitos, ya que la estructura es similar a la de los dispositivos de memoria flash convencionales. Por lo tanto, podemos utilizar la tecnología de memoria flash de última generación para diseñar y fabricar los dispositivos de memoria flexible integrados ".

En la actualidad, los investigadores están trabajando para mejorar aún más las propiedades de memoria de estos dispositivos de memoria orgánicos basados ​​en transistores, por ejemplo, disminuyendo la tensión de funcionamiento. Además, Dado que la mayor parte del dispositivo es transparente a excepción de los electrodos, Los investigadores esperan incorporar electrodos transparentes para crear un dispositivo de memoria flexible.

"Los dispositivos de memoria orgánicos flexibles se pueden aplicar a dispositivos electrónicos portátiles / estirables / plegables, Dijo Lee. "Además, casi no hay límite en los materiales y la geometría del sustrato, por lo que es posible la integración de dispositivos de memoria en sustratos no convencionales. Finalmente, creemos que los dispositivos de memoria se pueden adoptar en pantallas transparentes y pantallas de visualización frontal en un futuro próximo ".

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