Разработана светостираемая память, перспективная для системных дисплеев.

Фото: He et al. ©2017 American Institute of Physics

Электроника
Шрифты

Исследователи разработали устройство памяти на основе атомарно тонких полупроводников и продемонстрировали, что в дополнение к хорошей производительности в целом память также может быть полностью стерта с помощью света без какой-либо электрической поддержки. Новая память имеет потенциальные приложения для системной технологии, в которой все компоненты электронного устройства интегрированы в панель дисплея, что приводит к ультратонким устройствам для автомобилей, мобильных телефонов и других приложений.

Исследователи, Long-Fei He и др., В Университете Фудана и Институте микроэлектроники при Китайской академии наук, опубликовали статью о новой памяти в недавнем выпуске «Applied Physics Letters».

Поскольку большинство существующих технологий памяти слишком громоздки для интеграции на панель дисплея, исследователи изучают совершенно новые конструкции и материалы для изготовления ультратонких устройств памяти, которые по-прежнему демонстрируют хорошую производительность. В новом исследовании исследователи использовали атомарно тонкий полупроводник - двумерный переходной металл дихалькогенид MoS2, чья проводимость может быть точно настроена, чтобы он мог образовать основу памяти с высоким коэффициентом включения / выключения тока.

В тестах исследователи также продемонстрировали, что память имеет быструю скорость работы, большое окно памяти и отличное удерживание: даже при высоких температурах 85°C исследователи считают, что через 10 лет память будет поддерживать 60% его первоначального окна памяти, которое по-прежнему достаточно велико для практического применения.

Поскольку предыдущие исследования продемонстрировали, что MoS2 является фоточувствительным, то есть некоторые его свойства можно контролировать светом, ученые здесь исследовали, что происходит с общим запоминающим устройством при освещении светом. Они заметили, что когда свет попадает на запрограммированное запоминающее устройство, память полностью стирается. Однако для записи в память необходимо использовать напряжение, и вместо света можно использовать напряжение также, чтобы стереть память.

Исследователи ожидают, что в будущем новый дизайн памяти может сыграть важную роль в приложениях для систем на панели, которые они планируют исследовать дальше.

«В общем, система на панели (SOP) описывает новую технологию отображения, в которой как активные, так и пассивные компоненты интегрированы в один пакет панели, как правило, на той же стеклянной подложке (иногда система на панели также называется системной на стекле», - сказал в Phys.org соавтор Хао Чжу (Hao Zhu) в Университете Фудана. «Это отличается от традиционных технологий отображения, таких как дисплеи с электронно-лучевой трубкой (CRT). Одной из основных характеристик SOP является применение тонкопленочных технологий, таких как низкотемпературные поли-кремниевые (LTPS) тонкопленочные транзисторные (TFT) массивы на стеклянной подложке. Однако тонкопленочные транзисторы на основе кремния заменяются TFT технологиями с новыми материалами с улучшенными свойствами. Хорошим примером является также тонкие пленки оксида индия, галлия и цинка (IGZO) или оксид цинка-олова (ZTO), упомянутые в нашей статье».

«В настоящее время мы работаем над крупномасштабной интеграцией таких светостираемых двухмерных запоминающих устройств, с использованием программируемых световых импульсов с регулируемой длиной волны и длительностью импульса. Мы используем новые методы синтеза материалов, такие как осаждение атомного слоя, для выращивания больших площадей MoS2 и других двумерных сверхтонких пленок для приложений на уровне схем», - сказал он.

Напомним, что оксид индия, галлия и цинка (англ. Indium gallium zinc oxide, сокр. IGZO) — полупроводниковый материал, который может быть использован как канал для прозрачных тонкоплёночных транзисторов. Эти материалы могут являться заменой аморфного кремния для активной матрицы ЖК-экранов и дисплеев OLED. Подвижность электронов этого материала в сорок раз выше, чем у аморфного кремния, что позволяет уменьшить размер пикселя (для получения разрешения намного выше, чем формат HDTV) или время отклика экрана. Новые транзисторы на базе технологии IGZO не требуют постоянного обновления своего состояния при показе неподвижного изображения. Это даёт возможность уменьшить влияние интерференции со стороны электронных компонентов экрана и сократить энергопотребление. Использование IGZO ведёт к повышению точности и чувствительности сенсорных панелей.

Также напомним, что двумерный дисульфид молибдена — монослой молибденита отсоединённый от объёмного кристалла. Слой молибдена формирует гексагональную решётку аналогичную графеновой, а атомы серы расположены по обе стороны от слоя молибдена также формируя гексагональные решётки. Кристалл относится к классу халькогенидов переходных металлов формирующих многочисленную группу двумерных кристаллов. Двумерный дисульфид молибдена в отличие от трёхмерного кристалла — прямозонный полупроводник. В отличие от графена, наличие запрещённой зоны позволяет рассматривать двумерный дисульфид молибдена как потенциальную замену кремния в электронике.

Источник: phys.org