Anahtarlama özelliklerini modüle etmek için hem optik hem de elektriksel uyaranların kullanılabileceği kalay oksit eğimli nanorod dizilerine dayanan yeni bir fotonik, işlevsel bellek, yüksek yoğunluklu ve yüksek verimli bilgi işlem sistemleri geliştirme potansiyeli göstermektedir.
Şu anda, dünya çapındaki çeşitli araştırma grupları, geleneksel silikon tabanlı flash belleklerden daha iyi performans gösteren, uçucu olmayan, ultra hızlı, güvenilir, işlevsel bellek sistemleri tasarlıyor ve gerçekleştiriyor. Bu büyük veri çağında, mevcut bellek teknolojilerinin fiziksel sınırlamalarının üstesinden gelebilecek yeni bir veri depolama cihazları sınıfı şiddetle takip edilmektedir. Bu tür bir bellek sınıfı, elektrik sinyalleri aracılığıyla verileri depolayabilen ve işleyebilen memristör (bellek direncinin kısaltması) olarak bilinir.
Son zamanlarda araştırmacılar, Nano ve Yumuşak Madde Bilimleri Merkezi (CeNS), Bangalore, Bilim ve Teknoloji Bölümü’nün özerk bir kurumu (Yaz Saati), Devlet Hindistan’dan bir grup, yüksek yoğunluklu ve yüksek verimli bilgi işlem sistemlerinin geliştirilmesi için büyük potansiyel gösteren, kalay oksit eğimli nanorod dizilerine dayalı böyle bir işlevsel bellek tasarladı. Bu durağan bellekte (iç direncini yüksek ve düşük direnç durumları arasında değiştiren doğrusal olmayan pasif iki uçlu elektrik bileşeni), çok seviyeli hücre işlemi dahil olmak üzere anahtarlama özelliklerini modüle etmek için hem optik hem de elektriksel uyaranlar kullanılabilir.
bu MEMNUN teknik
CeNS ekibi, kalay oksit eğimli nanorod dizilerinin aktif bir katman olarak kullanıldığı fotonik belleği geliştirdi. Kalay oksit nanoyapıları, yansıma açısı biriktirme (GLAD) tekniği adı verilen bir teknikle elektron ışını buharlaştırması ile hazırlanır.
Elektron ışını buharlaştırması, arzu edilen hedef malzemeyi bombardıman etmek için odaklanmış bir elektron ışınının yapıldığı, bunun buharlaşmasına ve nihayetinde hedef malzemenin alt tabaka üzerine birikmesine neden olan bir fiziksel buhar biriktirme yöntemidir. GLAD, substratın koordinatlarını (eğim ve dönüş) manipüle ederek karmaşık nanoyapıların hazırlanmasını kolaylaştırır.
Araştırmacılar, düşük çalışma voltajları, orta düzeyde AÇIK/KAPALI oranı (AÇIK durumdaki (düşük dirençli durum – LRS) akımın KAPALI duruma (yüksek dirençli durum – HRS) oranını ifade eder) dahil olmak üzere bellek cihazlarının iyi anahtarlama özelliklerini gözlemlediler. )), daha uzun dayanıklılık ve karanlıkta kendi kendine uyum etkisi ile daha iyi akılda tutma. İlginç bir şekilde, ultraviyole (254 ve 365 nm) ile görünür ışık (405 ve 533 nm) arasında değişen aydınlatma altında, 107’den daha büyük genişletilmiş bir AÇIK/KAPALI oranı ve daha hızlı bir yanıt süresi ile olağandışı bir negatif fotoğraf yanıtı gözlemlenir.
Negatif foto tepkisi, ışık aydınlatması üzerine cihazın aktif katmanındaki akımın azalması ile karakterize edilir. Bu cihazların elektriksel olarak ayarlanabileceğini (gerilim yanlılığı uygulayarak cihazı yüksek direnç durumundan düşük direnç durumuna geçirmek) buldular. LRS ve optik olarak RESET (cihazın ışığa maruz kalması üzerine düşük direnç durumundan yüksek direnç durumuna geçmesi) HRS’ye.
Dikkate değer bir şekilde, programlama akımı ve optik uyarıcı modüle edilerek çoklu düşük ve yüksek direnç durumları elde edilmiştir. Ayrıca, optik olarak uyarılmış direnç anahtarlamasından elektrik alanı kaynaklı oluşumun ve oksijen boşluklarının ışık kaynaklı çözünmesinin sorumlu olduğunu gösteren çok sayıda deneysel kanıt sunmuşlardır. Başka bir deyişle, elektriksel öngerilim uygulandığında oksijen boşluklarından (oksit bazlı bellek cihazlarındaki birincil kusurlar) oluşan çok sayıda nano ölçekli iletken filamentler oluşur ve çevreleyen oksijen iyonlarının boşluklarla ışıkla uyarılmış rekombinasyonu, kopmasına neden olur. iletken lifler oluşturmuştur. Bu şekilde, kalay oksit nanorod dizisinin yerel iletkenliği, elektriksel ve optik araçlar arasındaki sinerjistik etkileşimle değiştirilebilir.
FacebooktwitterLinkedin
makalenin sonu