新型發光記憶體結合 2 種獨立元件特性,可應用高階數據加密系統

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 22 日 15:41 | 分類 材料 Telegram share ! follow us in feedly


雖然當今快閃記憶體技術發展已相當成熟,但研究人員仍在積極開發次世代記憶體元件。台灣師範大學光電工程研究所李亞儒、張俊傑教授團隊最近發表了一種新型發光記憶體,結合發光電化電池與電阻式記憶體,能讓數據同時以電子與光學方式傳輸。

記憶體是系統的短期資料儲存區,執行程式越多,需要的記憶體容量也越多,目前較普遍的數據儲存與讀取元件為快閃記憶體,如記憶卡、隨身碟。而市場上預期可成為現行記憶體替代品之一的對象為非揮發性可變電阻式記憶體(RRAM),它不像快閃記憶體將電荷存儲在電晶體,而是使用可在高電阻和低電阻狀態間切換的材料來表示 1、0 位元數據,缺點是讀取方式會限制整體速度。

由台灣師範大學光電工程研究所李亞儒、張俊傑教授、日本九州大學材料化學與工程研究所玉田薫(Kaoru Tamada)特聘教授組成的研究團隊,成功將以鈣鈦礦為基礎的 2 個獨立元件結合起來:發光電化電池(light-emitting electrochemical cell,LEC)與電阻式記憶體(RRAM)。

團隊證明了單一結構可輸出 2 種元件的特性,只要簡單控制電壓極性驅動離子移動,就可以成為電阻式記憶體或發光二極體,由溴化銫鉛(CsPbBr3)組成的鈣鈦礦量子點可充當鈣鈦礦 RRAM 元件,以電子方式進行數據寫入、刪除、讀取;而鈣鈦礦發光電化電池元件可透過發光方式寫入、刪除數據。

此外,量子點越小、侷限的能量越大,若使用不同大小的鈣鈦礦量子點,可藉量子侷限效應改變發光波長(顏色),即時判讀發光記憶體是處於 1 或 0 的記憶狀態,再經由光學傳輸至另一節點,可應用於網際網路架構。

這項發現大幅簡化了過去要結合 RRAM 與 LED 的繁瑣製程,研究團隊表示,相關技術希望未來可應用在通訊方面,如資訊加密存取、網狀網路通訊、多位元儲存技術等。

新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

(首圖來源:科技新報)