一種基于OLED和絕緣子的新型存儲(chǔ)技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2021-02-24

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pinMOS存儲(chǔ)器-由OLED和電容器組合而成的有機(jī)半導(dǎo)體器件。它具有Memcapacitor的特性，可以與光相互作用，并且可以逐步寫(xiě)入和擦除。

1. 引言
       德累斯頓應(yīng)用物理和光子材料集成中心（IAPP）和德累斯頓工業(yè)大學(xué)先進(jìn)電子中心德累斯頓（cfaed）的科學(xué)家基于有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）和發(fā)光二極管的組合開(kāi)發(fā)了一種新穎的存儲(chǔ)技術(shù)-絕緣子。該設(shè)備允許以光學(xué)方式和電氣方式讀取存儲(chǔ)的信息。此外，信息可以分部分添加-因此可以在一個(gè)設(shè)備中映射多個(gè)存儲(chǔ)狀態(tài)。該結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在住名的雜志《先進(jìn)功能材料》上。另一個(gè)新穎之處與測(cè)試系列中的測(cè)量有關(guān)：它們瑾使用創(chuàng)新的“ SweepMe！”進(jìn)行測(cè)量軟件，由同名的IAPP / cfaed初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)。
2. 故事背景
       這個(gè)故事開(kāi)始于2015年。兩位熱衷于此的科學(xué)家，都是有機(jī)電子領(lǐng)域的專家，正在前往巴西舉行的會(huì)議上，其中包括乘坐長(zhǎng)途汽車(chē)前往會(huì)場(chǎng)Porto de Galinhas。他們有足夠的時(shí)間進(jìn)行交談。碰巧的是，兩個(gè)人之一-Stefan Mannsfeld教授（有機(jī)器件主xi，faded / IAPP）與另一個(gè)人-Axel Fischer博士（IAPP有機(jī)半導(dǎo)體主xi）分享了這個(gè)想法，這讓他留了下來(lái)忙了一段時(shí)間：
       傳統(tǒng)的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）與絕緣層的組合將由于使用的材料的特定物理效應(yīng)而可以形成存儲(chǔ)單元，可以使用光信號(hào)和電信號(hào)將其寫(xiě)入和讀出：可以說(shuō)是OLED技術(shù)的不當(dāng)使用。事實(shí)證明，兩者是完美的匹配-Fischer博士確認(rèn)IAPP已經(jīng)具備了必要的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)-因此對(duì)這一想法的研究只是時(shí)間問(wèn)題。曼斯菲爾德教授任職的鄭一初是將她的博士論文致力于這一主題的合適人選。
3. 怎么儲(chǔ)存和讀取
       這項(xiàng)工作的結(jié)果現(xiàn)在可用，并且剛剛發(fā)表在《高級(jí)功能材料》雜志上?？茖W(xué)家們描述了一種新型的可編程有機(jī)電容式存儲(chǔ)器，它是OLED和MOS電容器（MOS =金屬氧化物半導(dǎo)體）的組合。被稱為“ pinMOS”的存儲(chǔ)單元是具有高可重復(fù)性和可再現(xiàn)性的非易失性儲(chǔ)能電容器。特殊功能是pinMOS能夠存儲(chǔ)幾種狀態(tài)，因?yàn)榭梢砸钥煽刂频牧刻砑踊騽h除電荷。另一個(gè)吸引人的特點(diǎn)是，這種簡(jiǎn)單的基于二極管的存儲(chǔ)器可以進(jìn)行電和光讀寫(xiě)。當(dāng)前，可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)104個(gè)讀寫(xiě)擦除周期的壽命，并且可以在24小時(shí)內(nèi)保持和區(qū)分存儲(chǔ)狀態(tài)。結(jié)果表明，pinMOS存儲(chǔ)原理作為一種可靠的電容性存儲(chǔ)介質(zhì)，對(duì)于電子和光子電路（如神經(jīng)形態(tài)計(jì)算機(jī)或視覺(jué)存儲(chǔ)系統(tǒng)）中的未來(lái)應(yīng)用很有希望。柏林Weierstra?研究所（WIAS）的合著者能夠通過(guò)進(jìn)行漂移擴(kuò)散模擬，為功能機(jī)制的精確解釋做出貢獻(xiàn)。
       二極管電容器存儲(chǔ)器由Arthur W. Holt于1952年在加拿大舉行的ACM會(huì)議上手次提出，但直到現(xiàn)在這個(gè)概念才通過(guò)有機(jī)半導(dǎo)體的使用得以復(fù)興，因?yàn)槎O管和電容器的離散連接的所有功能都可以實(shí)現(xiàn)。集成到單個(gè)存儲(chǔ)單元中。
4. 創(chuàng)新之處
       用SweepMe測(cè)量！本研究中的所有測(cè)量均使用新的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量軟件“ SweepMe！”進(jìn)行，該軟件由一家初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)，該初創(chuàng)公司是德累斯頓工業(yè)大學(xué)的衍生產(chǎn)品。物理學(xué)家Axel Fischer和Felix Kaschura均獲得了TUD的博士學(xué)位在IAPP于2018年創(chuàng)立了SweepMe！
       這項(xiàng)研究證明了SweepMe的通用性！可。無(wú)論是測(cè)量電壓依賴性和時(shí)間依賴性電容，創(chuàng)建電流-電壓特性，組合信號(hào)發(fā)生器和示波器，還是處理來(lái)自工業(yè)相機(jī)的圖像-一切都瑾使用此軟件即可實(shí)現(xiàn)。即使是通常需要大量編程工作的復(fù)雜參數(shù)變化，也可以在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。自2019年10月起，SweepMe！在全球范圍內(nèi)免廢提供。

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