Создание гибкой памяти при комнатной температуре

8 ноября 2016 г., 17:05

Исследователи в США и Корее говорят, что они разработали новый способ сделать гибкую резистивная память с произвольным доступом (RRAM) при комнатной температуре – то, что было трудно сделать до сих пор. Устройство, которое основано на нанопористом оксиде вольфрама, является двухполюсным переключателем и имеет высокое отношение тока вкл. / выкл. – более 10⁵. Оно также может быть согнуто и разогнуто более 1000 циклов, не испытывая каких-либо значительных потерь в производительности.

На протяжении более полувека КМОП-транзисторы на основе кремния были неоспоримыми лидерами в индустрии электроники памяти. Тем не менее, такая память приближается к своим фундаментальным пределам, потому что трудно далее уменьшать КМОП-транзисторы, используя современную технологию. Эта память также довольно дорога для сборки и имеет относительно низкую скорость переключения (от нескольких микросекунд).

Поэтому исследователи были заняты поиском других альтернатив КМОП-транзисторам на основе оксидов, и наиболее перспективными из них, как представляется, являются оксиды переходных металлов благодаря своим отличным омическим характеристикам переключения, гибкой стехиометрии и совместимости с КМОП-процессами. Вольфрамовые оксиды (WO_3-х) являются одними из лучших оксидов переходных металлов в этом контексте, но проблема состоит в том, что эти материалы должны быть отожжены при высоких температурах или обработаны плазмой с целью улучшения их качества. Такие способы обработки не совместимы с используемыми для производства гибкой электроники на пластмассовых подложках.

Группа ученых под руководством Джеймса Тура (James Tour) в Университете Райса в США недавно разработала электрохимическую анодную обработку при комнатной температуре для преобразования тонких металлических пленок в слои оксидов металлов. Исследователи подготовили нанопористый слой WO_3-х на гибкой подложке из полиэтилена терефталата (PET) толщиной 175 мкм с использованием этой техники. Анодирование представляет собой электрохимический процесс травления, который создает пористый оксидный слой на поверхности металла. Этот процесс называется анодированием, потому что анодный ток или напряжение прикладывается к рабочему электроду в электрохимической ячейке.

Нанопористый слой WO_3-х, полученный таким образом, может быть использован в качестве активного слоя в устройствах RRAM, и исследователи продемонстрировали это, сделав гибкое устройство памяти медь / нанопористый WO_3-х / ITO (окисел индия олова) на подложке PET.

Создание гибкой памяти при комнатной температуре