Forskerteamet udvikler den første fleksible faseskiftende random access memory

Phase Change Random Access Memory (PRAM) er en af ​​de stærkeste kandidater til næste generation af ikke-flygtig hukommelse til fleksibel og bærbar elektronik. For at blive brugt som en kernehukommelse til fleksible enheder, det vigtigste spørgsmål er at reducere høj driftsstrøm. Den effektive løsning er at reducere cellestørrelse i sub-mikron region som i kommercialiseret konventionel PRAM. Imidlertid, skalering til nanodimension på fleksible underlag er ekstremt vanskelig på grund af blød natur og fotolitografiske begrænsninger på plast, så praktisk fleksibel PRAM er ikke blevet realiseret endnu.

For nylig, et team ledet af professorerne Keon Jae Lee og Yeon Sik Jung fra Institut for Materialevidenskab og Engineering ved KAIST har udviklet den første fleksible PRAM aktiveret af selvsamlede blokcopolymer (BCP) silica nanostrukturer med en ultralav strømdrift (under en fjerdedel af konventionel PRAM uden BCP) på plastunderlag. BCP er blandingen af ​​to forskellige polymermaterialer, som nemt kan skabe selvordnede arrays af sub-20 nm funktioner gennem simpel spin-coating og plasmabehandlinger. BCP silica nanostrukturer sænkede med succes kontaktområdet ved at lokalisere volumenændringen af ​​faseændringsmaterialer og resulterede således i betydelig effektreduktion. Desuden, de ultratynde siliciumbaserede dioder blev integreret med faseskiftehukommelser (PCM) for at undertrykke inter-celle-interferensen, som demonstrerede tilfældig adgang til fleksibel og bærbar elektronik. Deres arbejde blev offentliggjort i marts-udgaven af ACS Nano :"Fleksibel en diode-en fase ændringshukommelsesarray aktiveret af blokcopolymer-selvsamling."

En anden måde at opnå ultralav-powered PRAM på er at bruge selvstrukturerede ledende filamenter (CF) i stedet for det konventionelle varmelegeme af modstandstypen. Den selvstrukturerede CF nanovarmer, der stammer fra en unipolær memristor, kan generere stærk varme mod faseændringsmaterialer på grund af høj strømtæthed gennem nanofilamentet. Denne banebrydende metode viser, at sub-10 nm filamentvarmer, uden at bruge dyr og ikke-kompatibel nanolitografi, opnået nanoskala omskiftningsvolumen af ​​faseændringsmaterialer, resulterede i PCM-skrivestrømmen på under 20 uA, den laveste værdi blandt top-down PCM-enheder. Denne præstation blev offentliggjort i juni-onlineudgaven af ACS Nano "Selvstruktureret ledende filament nanovarmer til Chalcogenid faseovergang." Ud over, på grund af selvstruktureret laveffektteknologi, der er kompatibel med plastik, forskerholdet har for nylig haft succes med at fremstille en fleksibel PRAM på bærbare underlag.

Professor Lee sagde, "Demonstrationen af ​​laveffekt PRAM på plastik er et af de vigtigste emner for næste generation af bærbar og fleksibel ikke-flygtig hukommelse. Vores innovative og enkle metode repræsenterer det stærke potentiale for kommercialisering af fleksibel PRAM."

Ud over, han skrev et reviewpapir om nanoteknologi-baserede elektroniske enheder i juni-onlineudgaven af Avancerede materialer med titlen "Performance Enhancement of Electronic and Energy Devices via Block Copolymer Self-Assembly."