La estructura del dispositivo y el diagrama de nivel de energía de la memoria WORM, que se puede programar a densidades de potencia que son órdenes de magnitud más bajas que los dispositivos WORM de potencia ultrabaja informados anteriormente. Crédito de la imagen:Wang, et al. © 2010 Instituto Americano de Física.
(PhysOrg.com) - A medida que las etiquetas RFID se están generalizando para rastrear e identificar casi cualquier cosa, los investigadores continúan desarrollando dispositivos de memoria de potencia ultrabaja para estas aplicaciones. En un estudio reciente, Los científicos de Cambridge han dado un paso más en esta área al desarrollar un dispositivo de memoria de escritura una vez, leído muchas veces (WORM) que requiere solo una fracción de la energía que necesitaban los dispositivos anteriores. En principio, la memoria de baja potencia se puede utilizar en cualquier circuito electrónico orgánico donde la potencia de funcionamiento sea baja.
Los investigadores, Jianpu Wang, Feng Gao, y Neil Greenham del Laboratorio Cavendish en Cambridge, han publicado su estudio en un número reciente de Applied Physics Letters. Como explican los científicos, Las etiquetas RFID requieren un dispositivo de memoria que se pueda programar y leer usando solo la pequeña cantidad de energía tomada del campo de radiofrecuencia. Además de requerir un consumo de corriente y un voltaje de funcionamiento muy bajos, Los RFID desechables también requieren dispositivos de memoria económicos.
La memoria WORM de los investigadores de Cambridge satisface ambos requisitos. El diseño de solo electrones se fabrica mediante procesamiento de solución, haciéndolo menos costoso que otras técnicas, como los que requieren litografía. Para escribir datos, el dispositivo utiliza nanopartículas semiconductoras de ZnO para inyectar electrones en un polímero conductor. Los electrones inyectados se pueden usar para programar la memoria al disminuir permanentemente la conductividad del polímero, produciendo un estado aislante. Los investigadores demostraron que los dispositivos podían programarse con densidades de potencia inferiores a 0,1 W / cm. 2 , que es órdenes de magnitud más bajas que los dispositivos WORM de potencia ultrabaja informados anteriormente, que normalmente requieren al menos 10 W / cm 2 .
Los científicos explican que la baja potencia de los dispositivos es consecuencia de la eficiencia de los electrones inyectados al desdopar el polímero previamente dopado. El polímero conductor, llamado PEDOT:PSS, ya está dopado positivamente (con PSS), dándole una carga positiva. Cuando los electrones son inyectados por las nanopartículas, dedopean el polímero, reduciendo su conductividad.
"Al utilizar nanopartículas de ZnO con banda ancha, la estructura del dispositivo de solo electrones nos permite bloquear la corriente del agujero, "Wang dijo PhysOrg.com . "Mientras tanto, los electrones inyectados pueden dedopear el PEDOT de manera efectiva, conduciendo a un estado aislante ".
Aunque los investigadores todavía están investigando los detalles del mecanismo de desdopado, sus experimentos muestran que el agua en la película de polímero, que pueden ser absorbidos de la atmósfera, juega un papel importante en el proceso de desdopado. En experimentos realizados bajo atmósfera de nitrógeno, la baja densidad de potencia no podía cambiar permanentemente la conductividad del polímero. Los investigadores también esperan realizar algunas mejoras adicionales en el dispositivo.
“La estructura actual todavía requiere un proceso de evaporación térmica para depositar electrodos metálicos, Dijo Wang. “Nuestra investigación en curso consiste en hacer un WORM de bajo consumo totalmente procesado con solución. Actualmente tenemos algunos resultados alentadores en estos dispositivos WORM de bajo consumo ".
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