อุปกรณ์หน่วยความจำชาร์จแบบไม่ลบเลือนแสดงประสิทธิภาพอุณหภูมิห้องที่ยอดเยี่ยม

Qinliang Li, Cailei Yuan และ Ting Yu จากJiangxi Normal Universityพร้อมด้วยQisheng Wangและ Jingbo Li จากSouth China Normal Universityกำลังพัฒนาอุปกรณ์หน่วยความจำชาร์จแบบไม่ลบเลือนด้วยโครงสร้างที่เรียบง่าย Wang อธิบายว่าอุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยแสงได้รวมฟังก์ชันของการตรวจจับแสงและการจัดเก็บทางไฟฟ้าไว้ด้วยกันอย่างไร

รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์ในJournal of Physics 

D: Applied Physicsซึ่งจัดพิมพ์โดย IOP Publishing ซึ่งจัดพิมพ์Physics World ด้วยอะไรคือแรงจูงใจในการวิจัยและปัญหาใดที่คุณพยายามแก้ไขอุปกรณ์หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนเป็นศูนย์กลางของการสื่อสารและเทคโนโลยีสารสนเทศที่ทันสมัย ในบรรดาระบบวัสดุต่างๆ วัสดุสองมิติ (2D) ที่เกิดขึ้นใหม่นำเสนอแพลตฟอร์มที่มีแนวโน้มสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลยุคหน้า เนื่องจากโครงสร้างระนาบที่เป็นเอกลักษณ์และคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนที่ใช้วัสดุ 2 มิติมีสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนด้วยการซ้อนวัสดุ 2 มิติ โลหะ สารอินทรีย์ หรือออกไซด์หลายชั้น ซึ่งจะจำกัดความสามารถในการย่อขนาดอุปกรณ์ ความสามารถในการปรับขนาด และฟังก์ชันการรวม

ในงานนี้ เรากำลังพยายามออกแบบหน่วยความจำชาร์จแบบไม่ลบเลือนด้วยสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ที่เรียบง่าย นอกจากนี้เรายังคาดหวังที่จะสำรวจการควบคุมออปติคัลรูปแบบใหม่บนอุปกรณ์จัดเก็บค่าใช้จ่าย ซึ่งอาจทำให้เราดำเนินการอย่างชาญฉลาดในการสะสมข้อมูลและการสื่อสาร

คุณทำอะไรในงานนี้?  เราค้นพบพฤติกรรมของหน่วยความจำการชาร์จแบบปรับแสงได้แบบใหม่ในนาโนชีต In 2 Se 3 เราขยายนาโนชีตที่เป็นผลึกเดี่ยวใน2 Se 3ในเตาหลอมหลอดด้วยวิธีการสะสมไอเคมี และใช้โฟโตลิโทกราฟีแบบมาตรฐานเพื่อพรรณนาถึงหน้าสัมผัสของอุปกรณ์โดยวาง Ti (3 นาโนเมตร)/Au (50 นาโนเมตร) เป็นอิเล็กโทรด เราบันทึกสัญญาณไฟฟ้าโดยใช้ระบบกำหนดลักษณะเซมิคอนดักเตอร์ Agilent B1500 ที่ติดตั้งสถานีโพรบที่อุณหภูมิ 30 ถึง 300 K ในการสังเกตผลของการฉายรังสีเลเซอร์ในหน่วยความจำประจุ เราใช้เลเซอร์ 532 นาโนเมตรในการฉายรังสีอุปกรณ์

อะไรคือการค้นพบที่น่าสนใจและ/หรือสำคัญที่สุด?

อุปกรณ์ดังกล่าวแสดงคุณสมบัติหน่วยความจำที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง โดยมีหน้าต่างหน่วยความจำขนาดใหญ่ เวลาเก็บรักษานาน และความทนทานที่แข็งแกร่ง นอกจากนี้เรายังสาธิตการจัดการแสงของการจัดเก็บประจุด้วยเลเซอร์ควบคุมจำนวนประจุที่เก็บไว้และอัตราส่วนการเปิด/ปิด ด้วยการสนับสนุนโดยแบบจำลองทางทฤษฎี เราพบว่าการจัดเก็บประจุแบบไม่ลบเลือนนั้นมีต้นกำเนิดมาจากอิเล็กตรอนที่ติดอยู่บนพื้นผิว/พื้นผิว ซึ่งจะถูกลบออกผ่านรูที่สร้างด้วยภาพถ่าย

เหตุใดการวิจัยนี้จึงมีความสำคัญ

อุปกรณ์หน่วยความจำประจุไฟฟ้าแบบไม่ลบเลือนที่ปรับแต่งได้ด้วยภาพถ่ายของเรารวมเอาฟังก์ชันการตรวจจับแสงและการจัดเก็บทางไฟฟ้าเข้าด้วยกัน เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างหลายชั้นหลายชั้นของวัสดุ 2D งานของเราอำนวยความสะดวกในการผลิตอุปกรณ์ ลดความซับซ้อนของวงจร และเป็นประโยชน์สำหรับการย่อขนาดและการรวมอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จำนวนมาก

ที่อุณหภูมิห้อง อุปกรณ์แสดงคุณสมบัติหน่วยความจำที่เปรียบเทียบได้กับอุปกรณ์หน่วยความจำของโครงสร้างเฮเทอโรโครงสร้าง 2 มิติที่มีโหมดประตูลอย เมื่อรวมกับโครงสร้างอุปกรณ์ที่เรียบง่ายแล้ว อุปกรณ์หน่วยความจำประจุไฟฟ้าแบบไม่ลบเลือนที่ปรับได้ด้วยภาพถ่ายจะปูทางไปสู่การรวมระบบขนาดใหญ่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะความเร็วสูง เช่น การทำงานระยะไกลที่เร็วมากในการเข้ารหัสข้อมูล ไซแนปส์เทียม และเซลล์ประสาท

ขั้นตอนต่อไปสำหรับการวิจัยคืออะไร?

ในอนาคต เราวางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำของนาโนชีต α-In 2 Se 3ผ่านการดัดแปลงทางเคมีพื้นผิว ในขณะเดียวกัน เราจะพัฒนาการเติบโตในระดับเวเฟอร์ของนาโนชีต α-In 2 Se 3ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม การเติบโตของพื้นที่ขนาดใหญ่จะช่วยให้เราสามารถสำรวจระบบภาพเทียมตามคุณสมบัติหน่วยความจำข้อมูลที่ควบคุมด้วยแสงของนาโนชีต α-In 2 Se 3

นักวิจัยรวบรวมข้อมูลอินพุตโดยสร้างขนาดและรูปร่างของเกล็ดที่หลากหลาย จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนความเข้มข้นของออกซิเจนในเกล็ดและเพิ่มกลุ่มสารเคมีต่างๆ กระจายในรูปแบบต่างๆ

ชุดข้อมูลประกอบด้วยตัวอย่างทั้งหมด 20,396 ตัวอย่าง โดยมีพื้นที่ผิวตั้งแต่ 320 Å 2 ถึง2457 Å 2 ตัวอย่างเหล่านี้ประกอบด้วยไฮดรอกซิล อีเธอร์ พันธะคู่ กลุ่มอะลิฟาติก (ไซโคลเฮกเซน) และการบิดเบือนนอกระนาบที่มีนัยสำคัญ (ที่เกิดจากข้อบกพร่อง) ที่นอกเหนือไปจากโมเดลของ Lerf-Klinowski

ทีมงานได้รวมสัณฐานของเกล็ดที่แตกต่างกันสี่แบบ: หกเหลี่ยม (49.5 %) ตรีโกณมิติ (14.3 %) สี่เหลี่ยมจัตุรัส (30.5 %) และขนมเปียกปูน (5.7 %) จำนวนอะตอมทั้งหมดในแต่ละตัวอย่างแตกต่างกันไปตั้งแต่ 191 ถึง 1949 และรวมถึงอะตอม C, H และ O อัตราส่วนที่แตกต่างกันของเก้าอี้เท้าแขนและขอบซิกแซกถูกรวมไว้ในชุดข้อมูล

“ความหนาแน่นและการกระจายของกลุ่มออกซิเจนมีบทบาทสำคัญในการได้มาซึ่งคุณสมบัติของ GO ดังนั้นสำหรับกราฟีนนาโนเฟลกที่บริสุทธิ์หลัก 24 อัน เราสุ่มตัวอย่างความเข้มข้นของ O/H จำนวนมาก โดยแต่ละตัวมีการแจกแจงแบบสุ่มหลายร้อยครั้ง” Motevalli อธิบาย ในแต่ละกรณี อัตราส่วน O/C อยู่ระหว่าง 4.05% ถึง 52.08% และอัตราส่วน H/C ระหว่าง 2.22% ถึง 49.26%

โครงสร้าง 28 แบบสามารถแทนที่ตัวอย่าง 20,396 ตัวอย่าง

ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยได้ระบุตัวแทนนาโนเฟล็ก GO สามตัวที่มีโครงสร้าง “เฉลี่ย” อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ 223 มิติ

พวกเขายังระบุโครงสร้างนาโนเฟลก GO 25 “บริสุทธิ์” ที่จับความซับซ้อนและความหลากหลายของชุดข้อมูล 20396 ทั้งหมดที่พวกเขาเริ่มต้นด้วย โครงสร้างทั้ง 25 แบบนี้สามารถใช้เป็นชุดค่าผสมเชิงเส้นเพื่อแสดงทั้งชุดได้

Motevalli กล่าวว่า “โครงสร้าง 28 อย่างนี้ (โครงสร้าง 25 แบบและโพโรไทป์ 3 แบบ) สามารถแทนที่ตัวอย่าง 20,396 ตัวอย่างโดยไม่สูญเสียข้อมูล” Motevalli กล่าว “พวกเขายังสามารถใช้เป็นโครงสร้างแบบจำลองเดี่ยวที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่เหมาะสม”

Credit : zakopanetours.net ianwalk.com immergentrecords.com imperialvalleyusbc.org inmoportalgalicia.net iranwebshop.info ispycameltoes.info italiapandorashop.net jpjpwallet.net l3paperhanging.org