Совместная исследовательская группа под руководством профессора Сынхёпа Ю из школы электротехники и профессора Сон Гап Им из факультета химической и биомолекулярной инженерии заявила, что их технология памяти может быть применена к нетрадиционным субстратам, таким как пластмассы и бумага, чтобы продемонстрировать возможность его применения в широком диапазоне приложений.Доктора Сынвон Ли и доктор Ханул Мун играли роль ведущих авторов, и 28 сентября исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Флэш-память — это энергонезависимое устройство хранения данных на основе транзисторов, которое стало незаменимым в большинстве электронных систем в повседневной жизни. Благодаря простым механизмам работы и простой интеграции в архитектуру массива NAND или NOR, флеш-память на сегодняшний день зарекомендовала себя как наиболее успешная и доминирующая технология энергонезависимой памяти.
Несмотря на многообещающие демонстрации на ранних стадиях органической электроники, общий прогресс в этой области был намного медленнее, чем у тонкопленочных транзисторов (TFT) или других устройств на основе гибких материалов. В частности, было непросто разработать флэш-память, которая одновременно демонстрирует значительный уровень гибкости и производительности.
В основном это связано с нехваткой гибких диэлектрических слоев, которые отвечают за туннелирование и блокирование зарядов.Обработка раствора, используемая для изготовления большинства полимерных диэлектрических слоев, также затрудняет их использование во флэш-памяти из-за сложности, связанной с формированием двухслойной диэлектрической структуры, которая является ключом к операциям с флэш-памятью.
Исследовательская группа попыталась преодолеть эти препятствия и реализовать очень гибкую флэш-память, используя тонкие полимерные изоляторы, выращенные с помощью инициированного химического осаждения из паровой фазы (iCVD), метод выращивания полимеров из паровой фазы, который ранее был показан как перспективный для изготовления гибких TFT. . Далее было показано, что эти полимерные изоляторы на основе iCVD в сочетании с рациональной конструкцией устройства и выбором материала также могут внести значительный вклад в флеш-память.Память с использованием обычных полимерных изолирующих пленок часто требует напряжения до 100 В (вольт), чтобы добиться длительного сохранения памяти.
Если устройство предназначено для работы при низком напряжении, короткий срок хранения менее месяца был бы проблематичным.Команда KAIST произвела флэш-память с программным напряжением около 10 В и прогнозируемым сроком хранения данных более 10 лет, сохранив при этом производительность памяти даже при механической нагрузке 2,8%.
Это значительное улучшение по сравнению с существующей флэш-памятью на основе неорганического изоляционного слоя, допускающей только 1% деформации.Команда продемонстрировала виртуально складные устройства памяти, изготовив предлагаемую флэш-память на ультратонкой пластиковой пленке толщиной 6 микрометров.
Кроме того, ей удалось произвести их на бумаге для печати, открыв путь для одноразовых интеллектуальных электронных продуктов, таких как электронная бумага и электронные визитные карточки.Профессор Ю сказал: «Это исследование хорошо иллюстрирует, что даже очень гибкую флэш-память можно сделать так, чтобы она имела практически жизнеспособный уровень производительности, так что она способствует созданию полноценных носимых электронных устройств и интеллектуальной электронной бумаги».