作为传统技术的突破,有机纳米材料已广泛应用于柔性电子领域,例如制作柔性逻辑电路或显示器。
然而,有机纳米材料尚未在当前的可穿戴电子产品中得到更广泛的应用,主要是因为它们无法生产具有实用读写速度的柔性非易失性存储器。
最近,一个国际研究小组的一项突破性研究解决了这个问题。
研究简介近日,来自法国斯特拉斯堡大学、国家科学研究中心(CNRS)、柏林洪堡大学和斯洛文尼亚新戈里察大学的一组研究人员合作开发了一种灵活的、非由有机纳米材料组成的易失性、光存储薄膜晶体管器件成为可穿戴电子领域的又一重大突破。
开发柔性有机存储器面临的挑战 迄今为止,开发柔性有机存储器的主要挑战是:创建一种稳定、不会随时间丢失数据、灵活且在擦除和写入周期内提供实际耐用性的存储器。
系统。
装置原理及优点。
在《自然纳米技术》杂志上发表的一篇论文中,该团队解释了如何通过一种名为“二芳基乙烯”(DAE)的分子创建这样的设备,该分子可以在两种状态(称为开放或封闭形式)下运行。
从写入切换到擦除的过程就像调整照射到材料上的光的波长一样简单(蓝光用于写入,绿光用于擦除)。
国际研究团队不仅克服了柔性有机存储器的上述所有挑战,而且还更进一步。
看看研究人员对该设备的功能和优点的评价:法国国家科学研究中心 (CNRS) 研究员、论文作者之一 Emanuele Orgiu 评论道:“我们希望每个设备能够存储多个位(多位) - 部分操作);我们完成了8 Bits,此外,我们的器件是直接在塑料基板上制造的,并且具有非常快的响应时间(纳秒),这是一个非常受欢迎的特性,有机半导体材料通常具有很长的响应时间(超过1微秒)。
CNRS 研究员、研究团队成员 Tim Leydecker 表示:“我们研究中使用的 DAE 特别适合非易失性数据存储,因为它们的两种形式在环境条件下都很稳定。
”它们甚至可以在嵌入半导体聚合物基体后进行切换,因此它们是柔性薄膜的理想材料,”CRNS 的另一位团队成员 Paolo Samorì 说:“这些分子对 3 纳秒激光脉冲的快速响应使它们成为可能。
适合现代电子工业。
DAE分子的另一个优点是可以精确控制对光发生反应的分子数量,从而满足多级存储中提高数据密度的关键需求。
“未来展望 目前,器件的制造还处于实验室原型阶段,因此体积为1平方毫米,相对较大。
为了使这些存储器成为商业产品,还需要小型化和封装。
研究人员正在团队成员Stefan Hecht表示,已经在做这项工作,并计划在封装后继续测试器件的性能和稳定性,还将验证制造工艺是否符合工业输出标准,例如卷对卷工艺和喷墨印刷。
通过其他有机元件(有机发光二极管和有机场效应晶体管)实现电子器件是重要的一步,因为整个系统将受益于有机电子学的优势。
随着材料技术和制造工艺的进一步发展以及制造成本的进一步降低,有机电子器件将越来越多地应用于可穿戴等柔性电子器件。