Высоко гибкая органическая флеш-память для складной и одноразовой электроники

Команда KAIST сообщила о ультрагибкой органической флеш-памяти, которая сгибается до радиуса 300 мкм. Память демонстрирует значительно длительную прогнозируемую скорость удержания с программируемым напряжением наравне с существующими промышленными стандартами.
Высоко гибкая органическая флеш-память для складной и одноразовой электроники
Совместная исследовательская группа под руководством профессора Сеунгюпа Ю из Школы электротехники и профессора Сун Гэпа Я из отдела химической и биомолекулярной инженерии сказала, что их технология памяти может быть применена к нетрадиционным субстратам, таким как пластмассы и бумага, для демонстрации его осуществимость в широком спектре применений.
С доктором Сингвоном Ли и доктором Ханулом Мун, играющим роль ведущих авторов, исследование было опубликовано в Nature Communications 28 сентября.
Флэш-память — это энергонезависимое, основанное на транзисторах устройство хранения данных, которое стало важным в большинстве электронных систем в повседневной жизни. Благодаря простым механизмам работы и простой интеграции в архитектуру массивов NAND или NOR флэш-память была установлена как наиболее успешная и доминирующая технология энергонезависимой памяти.
Несмотря на многообещающие демонстрации на ранних этапах органической электроники, общий прогресс в этой области был намного медленнее, чем у тонкопленочных транзисторов (TFT) или других устройств на основе гибких материалов. В частности, было сложно разработать флеш-память, которая одновременно демонстрирует значительный уровень гибкости и производительности. Это в основном связано с дефицитом гибких диэлектрических слоев, которые отвечают за туннелирование и блокировку зарядов.
Обработка раствора, используемая для получения большинства полимерных диэлектрических слоев, также затрудняет их использование во флэш-памяти из-за сложности, связанной с образованием двухслойной диэлектрической структуры, которая является ключом к операциям флэш-памяти.
Исследовательская группа попыталась преодолеть эти препятствия и реализовать чрезвычайно гибкую флеш-память, используя тонкие полимерные изоляторы, выращенные с инициированным химическим осаждением из паровой фазы (iCVD), метод роста в паровой фазе для полимеров, который ранее считался перспективным для изготовления гибких TFT , Было также показано, что эти полимерные изоляторы на основе iCVD, в сочетании с рациональным дизайном устройства и выбором материала, также могут внести существенный вклад в флэш-память.
Память с использованием обычных полимерных изоляционных пленок часто требует напряжения до 100 В (вольт), чтобы обеспечить длительное сохранение памяти. Если устройство настроено на работу при низком напряжении, короткий срок хранения менее месяца был проблематичным.
Команда KAIST создала флэш-память с напряжением программирования около 10 В и прогнозируемым временем хранения данных более 10 лет, сохраняя при этом производительность памяти даже при механическом напряжении 2,8%. Это значительное улучшение по сравнению с существующей флэш-памятью на основе неорганического изоляционного слоя, которая допускает только 1% деформации.
Команда продемонстрировала практически складные устройства памяти, создав предлагаемую флеш-память на ультратонкой пластиковой пленке толщиной 6 микрометров. Кроме того, ему удалось создать их на бумаге для печати, открыв путь для одноразовых интеллектуальных электронных продуктов, таких как электронная бумага и электронная визитная карточка.
Профессор Ю сказал: «Это исследование хорошо иллюстрирует, что даже очень гибкая флеш-память может иметь практически жизнеспособный уровень производительности, так что она вносит вклад в полноценные переносные электронные устройства и интеллектуальную электронную бумагу».


Еще интересно почитать: