Исследователи института NIST создают гибкие элементы памяти, такие же как пизасторы

Исследователи американского Национального института стандартов и Технологий (НИСТ) сообщили в июльском 2009 года номере журнала IEEE Electron Device Letters о том, что они создали маломощную недорогую гибкую память, у которой есть свойства пизастора. Пизасторы могут использоваться, чтобы сделать цепи, подобные мозгу и наноэлектронные элементы памяти, потому что они «помнят» количество электричества, которое протекало через них, и эта память отражается в
сопротивлении устройства.

Хотя первоначально эти устройства были чисто теоретическими с 1971 г., никто не был в состоянии сделать пизастор практически, пока Хулетт-Поцкард не выяснял, как сделать это в 2008 г. Изготовление гибкого пизастора помогло сделать четвёртый фундаментальный элемент цепи, годный к употреблению во вживляемой медицинской электронике, где жёсткий и ломкий кремний не работал бы, говорит Курт А. Рихтер, руководитель проекта наноэлектронных устройств метрологии в подразделении полупроводниковой электроники НИСТа.

«Интересно, что мы первоначально не намеревались делать пизастор», – говорит Надине Гергель-Хаккетт, один из исследователей проекта. Пионерская работа группы НИСТ, начатая два года назад, была частью существующей программы по печатной и гибкой радиоэлектронике.

Но когда Хулетт-Поцкард сообщил о своей работе над пизастором в прошлом году, команда НИСТ немедленно узрела общие черты между её собственной работой и тем, что сделали исследователи Хулетт-Поцкард. Хотя исследователи НИСТ все еще в сомнении относительно всех преимуществ у гибкого пизастора, они уверены, что он не может повредить. «Мы изменяли геометрию устройств, которые мы делали и достаточно уверены, что мы заметили пизато-подобные свойства», – говорит Рихтер.

Электронные компоненты, которые можно сильно согнуть, не ломая их, просто необходимы во многих приложениях, например, для создания микроскопических датчиков жизненно важных медицинских показателей организма (частота пульса, уровень сахара в крови и т.д.), которые могут быть прикреплены к коже, не обременяя пациента. Несмотря на то, что некоторые гибкие компоненты существуют на практике, создание гибких элементов памяти, по данным специалистов НИСТ, вплоть до настоящего времени наталкивалось на непреодолимые технические барьеры.

В поисках решения исследователи НИСТ экспериментировали с полимерными пленками. Исследователи отказались от традиционных ресурсоемких способов получения тонких пленок диоксида титана и попытались создать такую пленку на полимерной подложке методом золь-гель (эта технология предусматривает осаждение вещества из коллоидного раствора при его раскручивании под действием центробежной силы). Добавив электрические контакты, исследователи получили гибкий элемент, который функционирует при напряжении около 10 В, сохраняет работоспособность после четырёх тысяч циклов изгиба и «запоминает» свое состояние на время выключения питания.

Сначала Рихтер и Гергель-Хаккетт предлагали использовать гибкую память в медицинских приложениях. Но гибкие пизасторы могли также использоваться для новейшей аналоговой и цифровой памяти. «Вы можете представить себе использование аналогового свойства пизастора помнить то, что продолжалось в течение долгого времени, используя другой пизастор, чтобы сохранить состояние в данный момент», – говорит Рихтер.

http://spectrum.ieee.org/semiconductors/memory/a-new-twist-on-memristance
10 июня 2009
Фото: отжабленный нист-вилли-джонс, июнь 2009