Nano grafeem, op silicium gebaseerd flexibel transparant geheugen

Geheugenapparaten Computers en veel elektronische gadgets zijn meestal afhankelijk van opgeslagen informatie, voornamelijk gegevens die kunnen worden gebruikt om circuitacties te sturen. De digitale informatie wordt opgeslagen in geheugenapparaten. De langetermijnvooruitzichten voor nanotechnologie voor geheugenapparaten omvatten op koolstof-nanobuisjes gebaseerd geheugen, moleculaire elektronica en memristors op basis van resistieve materialen zoals TiO2.
Transparant geheugen
Transparant elektronisch geheugen heeft het voordeel dat het nuttig zou zijn in geïntegreerde transparante elektronica, maar het bereiken van een dergelijke transparantie leidt tot beperkingen in de materiaalsamenstelling en belemmert de verwerking en de prestaties van het apparaat.
Hier presenteren we een route om zeer transparant geheugen te fabriceren met SiOx als het actieve materiaal en indiumtinoxide of grafeen als de elektroden. Het niet-vluchtige resistieve geheugen met twee terminals kan ook worden geconfigureerd in crossbar-arrays op glazen of flexibele transparante platforms. De draadgeleiding in siliciumkanalen die in situ in de SiOx worden gegenereerd, handhaaft het huidige niveau naarmate het apparaat kleiner wordt, wat hun potentieel voor geheugentoepassingen met hoge dichtheid onderstreept, en omdat ze op twee terminals zijn gebaseerd, zijn overgangen naar driedimensionale geheugenpakketten denkbaar . Aangezien glas een van de steunpilaren van bouwmaterialen aan het worden is en geleidende displays essentieel zijn in moderne draagbare apparaten, is het een voordeel om meer functionaliteit te hebben in nauwsluitende verpakkingen.
Principe
Het transparante geheugen is gebaseerd op het principe dat door een sterke lading door standaard siliciumoxide te duwen, kanalen van pure siliciumkristallen van minder dan 5 nanometer breed worden gevormd. De aanvankelijke aangelegde spanning stript zuurstofatomen van het siliciumoxide; lagere ladingen breken dan herhaaldelijk het circuit en verbinden het opnieuw en maken het in niet-vluchtig geheugen. Een kleiner signaal kan worden gebruikt om de geheugenstatus te pollen zonder deze te wijzigen.
Bevinding van Rice University Onderzoekers van Rice University hebben transparante, flexibele geheugens ontwikkeld met siliciumoxide als de actieve component, hoewel silicium zelf niet transparant is als de dichtheid van de circuits hoog genoeg is, en de onderzoekers hebben een werkend geheugenapparaat met twee terminals ontwikkeld dat kan worden gestapeld in een driedimensionale configuratie en bevestigd aan een flexibel substraat met behulp van siliciumoxide en grafeen. Onderzoekers maken zeer transparante, niet-vluchtige resistieve geheugenapparaten op basis van de onthulling dat siliciumoxide een schakelaar kan zijn. Transparante draden zijn nodig om de spanningen te leveren en daarom wordt grafeem, dat transparant is, gebruikt als bedrading voor zowel de ingangs- als uitgangselektroden op de plastic substraten. Maar op de glassubstraten wordt indium-tin-oxide (ITO), een transparante metalen elektrode, gebruikt voor de invoer en grafeen bovenop voor de uitvoer. Grafeen vormt de elektroden van het apparaat. Met uitzondering van de snoeren die aan de grafeenelektroden worden bevestigd, zijn de apparaten volledig metaalvrij. Omdat grafeen gemakkelijk op verschillende substraten kan worden overgebracht, hebben de onderzoekers sommige apparaten op flexibel plastic gefabriceerd.
Gebruik
De technologie zou een paar voordelen hebben ten opzichte van de huidige geheugentechnologieën, aangezien het huidige geheugen niet transparant is en daarom niet kan worden gebruikt op glas met behoud van de doorzichtige eigenschappen en het geheugen werkt tegenwoordig niet goed op flexibele substraten, zoals plastic.
br />Fabrikanten vinden fysieke limieten op de huidige architecturen wanneer ze proberen miljoenen bits op kleine apparaten te passen. Momenteel wordt elektronica gemaakt met circuits van 22 nanometer. Maar met slechts 5 nanometer kan een kanaal worden gecreëerd om het geheugen uit te breiden tot voorbij de wet van Moore.
Door silicium en grafeen te combineren, kunnen de wetenschappers de mogelijkheden uitbreiden van waar geheugen kan worden geplaatst. De apparaten hebben het potentieel dat computercircuits elke twee jaar in vermogen kunnen verdubbelen, bestand zijn tegen de zware stralingsomstandigheden en ook bestand zijn tegen hitte tot ongeveer 1.300 graden. F.
De huidige transistors die in het geheugen worden gebruikt, zoals Flash-geheugen, kunnen worden vervangen door hun siliciumoxide-ontwerp. Een doorzichtige mobiele telefoon is een andere mogelijkheid.