Forskere udvikler en ny og effektiv fremstillingsteknologi til krydsformet memristor

Sammen med den hurtige udvikling af moderne informationsteknologi, ladningsbaserede hukommelser, såsom DRAM og flash-hukommelse, bliver aggressivt nedskaleret for at imødekomme den nuværende trend med små enheder. En hukommelsesenhed med høj tæthed, hurtigere hastighed, og lavt strømforbrug ønskes for at tilfredsstille Moores lov i de næste årtier. Blandt kandidaterne til næste generations hukommelsesenheder, tværstangsformet ikke-flygtig resistiv hukommelse (memristor) er en af ​​de mest attraktive løsninger på grund af dens ikke-flygtighed, hurtigere adgangshastighed, ultrahøj tæthed og lettere fremstillingsproces.

Konventionelle memristorer fremstilles normalt gennem konventionel optisk, aftryk, og e-beam litografiske tilgange. Imidlertid, at opfylde Moores lov, samlingen af ​​memristorer bestående af 1-dimensionelle (1D) nanotråde skal demonstreres for at opnå celledimensioner ud over grænserne for avancerede litografiske teknikker således at man kan udnytte skaleringspotentialet i højdensitetshukommelsesarray fuldt ud.

Prof. Tae-Woo Lee (Afd. for Materials Science and Engineering) og hans forskerhold har udviklet en hurtig udskrivningsteknologi til høj tæthed og skalerbar memristor array sammensat af tværstangsformede metal nanotråde. Forskerholdet, som består af prof. Tae-Woo Lee, forskningsprofessor Wentao Xu, og doktorand Yeongjun Lee på POSTECH, Korea, offentliggjort deres resultater i Avancerede materialer .

De anvendte en ny teknik, elektrohydrohynamisk nanotrådsudskrivning (e-NW-udskrivning), som direkte udskriver højtjusterede nanowire-array i stor skala til fremstilling af mikrominiature memristorer, med tværstangformede ledende Cu-nanotråde forbundet med et nanometer-skala CuxO-lag. Den resistive hukommelsesenhed med metaloxid-metalstruktur udviste fremragende elektrisk ydeevne med reproducerbar resistiv omskiftningsadfærd.

Denne enkle og hurtige fremstillingsproces undgår konventionelle vakuumteknikker for betydeligt at reducere omkostningerne og tiden til industriel produktion. Denne metode banede vejen for den fremtidige nedskalering af elektroniske kredsløb, da 1D-ledere repræsenterer en logisk vej til ekstrem skalering af databehandlingsenheder i den encifrede nanometerskala.

Det lykkedes også at udskrive memristor-array med forskellige former, såsom parallelle linjer med justerbar stigning, gitter, og bølger, der kan tilbyde en fremtidig strækbar hukommelse til integration i tekstil for at tjene som en grundlæggende byggesten til smarte stoffer og bærbar elektronik.

"Denne teknologi reducerer gennemløbstid og omkostninger bemærkelsesværdigt sammenlignet med eksisterende fremstillingsmetoder for tværstangsformet nanotrådshukommelse og forenkler dens konstruktionsmetode, " sagde prof. Lee. "Isærligt, denne teknologi vil blive brugt som en kildeteknologi til at realisere smart stof, bærbare computere, og tekstil elektroniske enheder."