Окись графена - последняя приправа для пизастора, который работает на пластике

Южнокорейские исследователи недавно сделали гибкий энергонезависимий элемент памяти, основанный на пизасторе – фундаментальном элементе электрической цепи, обнаруженном в 2008 г.
Элемент создан на гибкой плёнке оксида графена.

Пизастор обещает новый тип дешевой энергонезависимой памяти. Раньше пизасторы делали твёрдыми на основе металлических оксидных тонких плёнок. Новые устройства на оксиде графена должны быть более дешёвыми и проще в изготовлении, они могут быть напечатаны на рулонах пластмассовых листов и использоваться в пластмассовых RFIDах или в другой электронике будущего.

«Мы думаем, что окись графена может быть хорошим кандидатом для изготовления устройств памяти следующего поколения», – говорит Сунг-Юл Чой, который проводит исследования гибких устройств в Научно-исследовательском институте радиоэлектроники и телекоммуникационный в Дэджоне, Южная Корея. Чой и его коллеги сообщили о своем устройстве на прошлой неделе в Нано-письмах

Пизасторы изменяют свое сопротивление в зависимости от направления и величины тока, и помнят это сопротивление, когда напряжение снято. Большинство элементов памяти хранит данные как заряд. Но пизастор позволяет создавать элементы долговременной энергонезависимой памяти, которые хранят данные как сопротивление, а не заряд.

Хотя идея пизастора была сначала предложена в 1971 г., первое практическое устройство было сделано только два года назад в компании Хулетт-Поцкард. Компания собирается коммерциализировать технологию в течение трех лет. Устройство Хулетт-Поцкард состоит из сетки перпендикулярно расположенных проводников, между которыми имеется слой диоксида титана, а в пересечениях находятся пизасторы.

Южнокорейские исследователи используют подобную конструкцию, только вместо диоксида титана применяется окись графена. На кусок пластика размером 6,5 квадратных сантиметров наносят алюминиевые проводники шириной 50 микрометров. Они образуют основу для окиси графена, чтобы тот не отслаивался. Всего получается 25 пизасторов, каждый размером 50 микрон по ширине.

Устройства на оксиде графена в 1000 раз больше пизасторов Хулетт-Поцкард, но они и не предназначены для изготовления сверхплотной памяти. Ключевые слова здесь – дешёвый и гибкий. «Трудно говорить о создании действительно маленьких органических устройств, потому что они не будут тогда конкурировать с кремнием по характеристикам», – говорит Макс Лемме, исследователь графена в Королевском технологическом институте, г. Киста, Швеция. «Это очень хорошее приложение для окиси графена», – добавляет он. «Как можно уменьшить размеры и сделать большое количество устройств, да еще дешевле?» «Чой и его коллеги считают, что устройства переключаются между двумя состояниями сопротивлений, потому что формируются проводящие нити, когда кислород переходит между окисью графена и главным алюминиевым электродом. Броски напряжения оказывает влияние на разрывы нитей, выключая устройство».

Устройства могут выполнять цикл «вкл» и «выкл» 100000 раз, это примерно соответствует жизненному циклу флеш-памяти. Чой говорит, что есть возможность увеличить это число до миллиона циклов. Хотя группа проверила способность пизастора сохранить их состояние только в течение приблизительно 27 часов, Чой говорит, что ряд первых устройств, которые они сделали в прошлом сентябре, всё ещё находятся в том же самом состоянии. Плюс устройства не ухудшаются при изгибе 1000 раз. Графеновые пизасторы показывают превосходные характеристики для энергонезависимой памяти, говорит Курт Рихтер, исследователь Национального института стандартов и технологии (NIST), кто опубликовал работу по гибкому пизастору на основе диоксида титана, изданной в прошлом году. Но, добавляет коллега Рихтера Дэвид Стукач, ответственный исполнитель проектов в подразделении полупроводниковой электроники NIST, устройства на основе оксида графена будут больше.

Писал Прачи Пател
Фото спёрто и отжаблено у Сунг-Юл Чой 13 октября 2010 г.