Новое запоминающее устройство может записывать и считывать оптически или электрически

Ученые разработали новую технологию хранения, основанную на сочетании органического светодиода (OLED) и изолятора.

Это устройство позволяет считывать хранимую информацию как оптически, так и электрически. Кроме того, информация может добавляться порциями - таким образом, несколько состояний хранения могут быть реализованы в одном устройстве.

Еще одна новинка была связана с измерениями в серии испытаний: они проводились исключительно с использованием инновационной технологии измерительного программного обеспечения «SweepMe!», разработанное одноименным стартапом.

Эта история началась в 2015 году. Два ученых, оба эксперты в области органической электроники, направлялись на конференцию в Бразилию, которая включала длительную поездку на автобусе до места проведения выставки Porto de Galinhas. Было много времени поговорить. И так получилось, что один из двух - профессор Стефан Маннсфельд (Stefan Mannsfeld) - поделился этой идеей с собеседником - доктором Акселем Фишером (Axel Fischer), которого эта идея уже занимал некоторое время: сочетание обычного органического светодиода (OLED) с изолирующим слоем должно было бы привести к созданию устройства хранения из-за специфических физических эффектов используемых материалов, которые можно записывать и считывать, используя как свет, так и электрические сигналы.

Д-р Фишер подтвердил, что необходимые технологии и опыт уже были доступны в IAPP - и поэтому исследование этой идеи было лишь вопросом времени. Ичу Чжэн (Yichu Zheng) на кафедре профессора Маннсфельда была подходящим кандидатом, чтобы посвятить свою докторскую диссертацию этой теме.

Результаты этой работы были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials. Ученые описывают новый тип программируемой органической емкостной памяти, которая представляет собой комбинацию OLED и MOS-конденсатора. Запоминающее устройство, называемое «pinMOS», представляет собой энергонезависимый конденсатор с высокой повторяемостью и воспроизводимостью. Особенностью является то, что pinMOS может хранить несколько состояний, так как заряды могут добавляться или удаляться в контролируемых количествах. Еще одна привлекательная особенность заключается в том, что эта простая диодная память может быть как электрически, так и оптически записана и считана. В настоящее время достигается срок службы более 104 циклов чтения-записи, и состояния памяти могут поддерживаться и различаться в течение 24 часов. Результаты показывают, что принцип памяти pinMOS в качестве надежного емкостного запоминающего устройства является перспективным для будущих применений в электронных и фотонных схемах, таких как нейроморфные компьютеры или системы визуального хранения. Соавторы Берлинского института Вейерштрасса (WIAS) смогли внести свой вклад в точную интерпретацию функционального механизма, выполнив моделирование дрейфовой диффузии.

Диодно-конденсаторная память была впервые представлена в 1952 году Артуром Холтом (Arthur W. Holt) на конференции ACM в Канаде, но только сейчас эта концепция возрождается благодаря использованию органических полупроводников, поскольку все функции дискретного соединения диодов и конденсатора могут быть интегрированы в одну ячейку памяти.

Все измерения в рамках этого исследования были выполнены с использованием нового лабораторного программного обеспечения для измерения "SweepMe! Это программное обеспечение было разработано стартапом, который был создан в TU Dresden.

Это исследование доказало, насколько универсальным может быть SweepMe!. Будь то измерение емкостей, зависящих от напряжения и времени, снятие вольт-амперных характеристик, комбинация генератора сигналов и осциллографа или обработка изображений с промышленной камеры - все было реализовано только с помощью одного этого программного обеспечения. Даже сложные изменения параметров, которые обычно требуют значительных усилий по программированию, могут быть реализованы за очень короткое время. С октября 2019 года SweepMe! доступен по всему миру бесплатно.