حافظه فوتونیکی جدید با قابلیت چند سطحی برای برنامه های ذخیره سازی توسعه یافته است

یک حافظه فوتونیک و عملکردی جدید مبتنی بر آرایه‌های نانومیله مایل اکسید قلع که در آن می‌توان از محرک‌های نوری و الکتریکی برای تعدیل ویژگی‌های سوئیچینگ استفاده کرد، پتانسیل توسعه سیستم‌های محاسباتی با چگالی بالا و بازده بالا را نشان می‌دهد.

در حال حاضر، گروه‌های تحقیقاتی مختلف در سراسر جهان در حال طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های حافظه غیر فرار، فوق سریع، قابل اعتماد و کاربردی هستند که عملکرد بهتری از حافظه‌های فلش مبتنی بر سیلیکون دارند. در این عصر کلان داده، دسته جدیدی از دستگاه های ذخیره سازی داده که می توانند بر محدودیت های فیزیکی فناوری های حافظه موجود غلبه کنند، به شدت دنبال می شوند. یکی از این دسته از حافظه ها معمولاً به عنوان memristor (مخفف مقاومت حافظه) شناخته می شود که می تواند داده ها را از طریق سیگنال های الکتریکی ذخیره و پردازش کند.

اخیراً محققانی از مرکز علوم نانو و مواد نرم (CeNS)، بنگلور، یک موسسه مستقل از وزارت علوم و فناوری (DST)، دولت هند، چنین حافظه کاربردی را بر اساس آرایه‌های نانومیله مایل اکسید قلع طراحی کرده‌اند که پتانسیل زیادی برای توسعه سیستم‌های محاسباتی با چگالی بالا و کارآمد نشان می‌دهد. در این حافظه ناآرام (جزء الکتریکی غیرخطی دو ترمینالی غیرخطی که مقاومت داخلی خود را بین حالت‌های مقاومت بالا و پایین تغییر می‌دهد)، می‌توان از محرک‌های نوری و الکتریکی برای تعدیل ویژگی‌های سوئیچینگ از جمله عملکرد سلول چند سطحی استفاده کرد.

این خوشحالم تکنیک
تیم CeNS حافظه فوتونیکی را توسعه داد که در آن آرایه های نانومیله مایل اکسید قلع به عنوان یک لایه فعال استفاده می شود. نانوساختارهای اکسید قلع با تبخیر پرتو الکترونی از طریق تکنیکی به نام تکنیک رسوب زاویه نگاه (GLAD) تهیه می‌شوند.

تبخیر پرتو الکترونی یک روش رسوب فیزیکی بخار است که در آن یک پرتو الکترونی متمرکز برای بمباران مواد مورد نظر ساخته می‌شود که منجر به تبخیر آن و در نهایت رسوب ماده مورد نظر بر روی بستر می‌شود. GLAD با دستکاری مختصات (شیب و چرخش) زیرلایه، تهیه نانوساختارهای پیچیده را تسهیل می کند.

محققان ویژگی های سوئیچینگ خوب دستگاه های حافظه را مشاهده کردند، از جمله ولتاژهای عملیاتی پایین، نسبت روشن/خاموش متوسط ​​(به نسبت جریان در حالت روشن (وضعیت مقاومت کم–LRS) به حالت خاموش (وضعیت مقاومت بالا- HRS اشاره دارد). ) دستگاه حافظه)، استقامت بیشتر، و حفظ بهتر با اثر خود انطباق در تاریکی. جالب توجه است که یک پاسخ عکس منفی غیرمعمول با نسبت روشن/خاموش بزرگ‌تر از 107 و زمان پاسخ سریع‌تر در زیر نور طیفی از ماوراء بنفش (254 و 365 نانومتر) تا نور مرئی (405 و 533 نانومتر) مشاهده می‌شود.

پاسخ منفی عکس با کاهش جریان در لایه فعال دستگاه بر اثر روشنایی نور مشخص می شود. آنها دریافتند که این دستگاه ها می توانند به صورت الکتریکی تنظیم شوند (تغییر دستگاه از حالت مقاومت بالا به کم با اعمال بایاس ولتاژ) LRS و به صورت نوری RESET (تغییر دستگاه از حالت مقاومت کم به بالا در مواجهه با نور) به HRS.

قابل توجه است که چندین حالت مقاومت کم و زیاد با تعدیل جریان برنامه ریزی و محرک نوری به دست آمده است. علاوه بر این، آنها شواهد تجربی فراوانی ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد شکل‌گیری ناشی از میدان الکتریکی و انحلال فضای خالی اکسیژن ناشی از نور، مسئول تغییر مقاومت با تحریک نوری است. به عبارت دیگر، رشته‌های رسانای نانومقیاس متعدد متشکل از جای خالی اکسیژن (نقایص اولیه در دستگاه‌های حافظه مبتنی بر اکسید) با اعمال بایاس الکتریکی تشکیل می‌شوند و بازترکیب تحریک‌شده با عکس یون‌های اکسیژن اطراف با فضای خالی منجر به پاره شدن یون‌های اکسیژن می‌شود. رشته های رسانا تشکیل داد. به این ترتیب، رسانایی موضعی آرایه نانومیله اکسید قلع را می توان با تعامل هم افزایی بین وسایل الکتریکی و نوری اصلاح کرد.

فیس بوکتوییترلینکدین

پایان مقاله