Ilustración esquemática del dispositivo de memoria optoelectrónica fabricado colocando una monocapa WSe2 en una BN de 20 capas. Crédito:Universidad Nacional de Singapur
Los científicos de NUS han desarrollado una memoria optoelectrónica multibit utilizando una heteroestructura hecha de materiales bidimensionales (2-D) para dispositivos de próxima generación.
Las memorias optoelectrónicas son dispositivos que pueden almacenar portadores de carga generados por fotones cuando se exponen a la luz. Se puede acceder a los cargos almacenados más tarde para recuperar la información. Estos dispositivos se pueden utilizar en sistemas de captura de imágenes y análisis de espectro. Los materiales en capas atómicas 2-D son candidatos prometedores para el desarrollo de memorias optoelectrónicas de próxima generación para cumplir con los requisitos emergentes de miniaturización de dispositivos y flexibilidad estructural. Sin embargo, Se ha informado que las memorias optoelectrónicas fabricadas con materiales 2-D sufren de una capacidad de almacenamiento de datos deficiente con la cifra más alta informada en aproximadamente ocho estados de almacenamiento distintos.
Un equipo dirigido por el profesor Chen Wei del Departamento de Química y del Departamento de Física, NUS ha desarrollado un multibit, Dispositivo de memoria optoelectrónica no volátil que puede almacenar hasta 130 estados distintos mediante el uso de diselenuro de tungsteno / nitruro de boro (WSe 2 / BN) heteroestructura. La heteroestructura, hecho de materiales 2-D, comprende una monocapa de WSe 2 en un BN de 20 capas. Las funciones de programación (almacenar datos) y borrar (borrar datos) se controlan ajustando la polaridad aplicada al dispositivo. Se aplica una polaridad negativa durante la función de programación y hace que los electrones generados por fotones de los estados similares a los donantes de midgap del material BN se transfieran al WSe. 2 material. Esto deja cargas positivas localizadas (no móviles) en el material BN. Para la función de borrado, se aplica una polaridad positiva. Esto hace que los electrones generados por fotones de la banda de valencia en el material BN se recombinen con las cargas positivas localizadas, devolviéndolo a un estado neutral.
La cantidad de electrones transferidos al WSe 2 El material depende de la duración del tiempo de exposición a la luz del dispositivo. Un tiempo de exposición más largo significaría que se transfieren más electrones. Los investigadores encontraron que la continua acumulación de electrones en el WSe 2 el material correspondiente a hasta 130 pulsos de luz puede detectarse antes de que se establezcan las condiciones de saturación. Cada uno de estos pulsos puede tratarse como un estado de almacenamiento distinto. Durante las pruebas de rendimiento, encontraron que el dispositivo exhibe una retención de datos de más de 4.5 × 104 segundos y una duración cíclica de programa / borrado que excede los 200 ciclos.
Explicando la importancia de los hallazgos, El profesor Chen dijo:"Aunque todavía existe una brecha de rendimiento en comparación con la memoria comercial basada en silicio, estos dispositivos son ventajosos en aplicaciones electrónicas que requieren flexibilidad estructural. El uso de este WSe 2 / La heteroestructura en capas BN 2-D proporciona un método para lograr un dispositivo de memoria multibit y puede allanar el camino para el desarrollo de memorias optoelectrónicas de próxima generación ".
