Anonim
Image

"Se on piidioksidimuistin kehitys", professori Mike Petty kertoi Electronics Weeklylle. "Askeltamme on ollut tehdä sekä puolijohde että eriste orgaanisesta."

Durham-laitteessa flash-transistorin kelluvan hilan vastin on kerros kullan nanohiukkasia.

Nämä hiukkaset haudataan mosfetin polymetyylimetakrylaatti (PMMA) -porttieristimen ja pentakeenikanavan väliseen rajapintaan.

n

Jokainen kultapiste on eristetty ympäröivästä pentakeenista polymeerin monimolekyylipäällysteellä, jota kutsutaan ”päällystekerrokseksi”, joka levitetään ennen laitteen kokoamista.

Pettyn ​​mukaan portin negatiivinen potentiaali (laite on p-kanavainen mosfetti) ei vain käynnistä laitetta, vaan aiheuttaa reikien tunkeutumisen kultapartikkeleihin, ehtivät elektronien hiukkaset ja antamaan niille positiivisen varauksen.

Tämä varaus jää loukkuun kultaan ja voi edustaa tallennettua bittiä, koska se jatkaa kanavan esijännittämistä, kun hilapotentiaali poistetaan.

Positiivinen portin esijännitys tunneloi elektroneja kultapartikkeleihin, jolloin heille annetaan negatiivinen esijännitys, joka säilyy myös hilan vapautettaessa.

Laitteen geometria on sellainen, että viemäri- ja lähdepotentiaalit eivät pysty kohdistamaan hiukkasiin riittävää sähkökenttää tunkeutumisen aiheuttamiseksi.

Kun portilla on 10 V: n lukema, 50nA: n ja 20pA: n tyhjennysvirrat edustavat kahta tallennettua tilaa. Nämä tasot ovat melko vakaita, ajautuen 20nA: n ja 1pA: n lämpötilaan muutaman päivän aikana.

Selkeää hystereesiä, joka voidaan lukea luotettavasti päivämäärän säilyttämistä varten, ovat kokeelliset muistitransistorit, sanoo Petty, vaikka: "Jos aiot siirtyä käytännön laitteisiin, sinun on tehtävä hystereesi suuremmaksi varastoimalla enemmän varausta hiukkasiin". hän sanoi. Tätä varten ”sinun on tarkasteltava hiukkasten tiheyttä ja suojakerrosta”.

Tällä hetkellä transistorin portilla tarvitaan useita kymmeniä volteja sen ohjelmoimiseksi - hankalaa käytännöllisille piireille.

Petty huomauttaa, että monet organisaatiot ovat vähentäneet orgaanisten transistorien käyttöjännitteet alle 10 V: iin. ”Meille oli helpompaa tehdä kymmenen voltin laitteita, koska niillä on vähemmän tiukat vaatimukset transistorin eristeelle.

Vaikka orgaanisiin laitteisiin kohdistuu paljon tutkimusta ja kehitystä, ne ovat silti kaukana yhtä kestävistä tai yhtä nopeasti kuin piin puolijohteissa. Ja on erittäin epätodennäköistä, että he koskaan kiinni, mutta ne ovat halpoja tehdä.

Petty näkee orgaanisten puolijohteiden tekevän tiensä joustaviin sovelluksiin - esimerkiksi älykkäisiin tekstiileihin ja edullisiin sovelluksiin, kuten tunnistemerkkeihin ja älykortteihin.