Perovskitové pamäte komunikujú elektricky, aj svetlom

ZDROJ | Wikipedia

Kým dáta v konvenčných pamätiach je možné čítať pomocou elektrických signálov, technológia na báze fotoniky kóduje údaje pomocou svetla, takže ich systém dokáže prečítať na základe toho, či príslušná LED dióda svieti, alebo nie. Vedci z japonskej Univerzity Kjúšu a taiwanskej National Taiwan Normal University teraz vyvinuli novú pamäť na báze perovskitu, ktoré dokáže oboje naraz.

Pozrite siTandem perovskit / kremík – účinný a lacný

Digitálne údaje sú uložené v bitoch ako jednotka alebo nula, ale to, ako sú tieto stavy reprezentované, sa môže medzi technológiami líšiť. V bežnej flash pamäti je informácia uložená ako elektrický náboj v tranzistoroch, zatiaľ čo vyvíjané odporové pamäte RAM (resistive RAM,RRAM)) ukladajú a čítajú dáta ako zmeny elektrickej vodivosti. Majú však svoje vlastné problémy, takže vedci v novej štúdii spojili RRAM s inou technológiou.

Elektrické snímanie potrebné na čítanie jednotiek a núl v RRAM pamätiach limituje ich rýchlosť, povedal Chun-Chieh Chang, zodpovedajúci autor štúdie. Aby sa tento problém prekonal, skombinovali vedci RRAM s LED diódami s cieľom vyvinúť takzvané pamäte vyžarujúce svetlo (light-emitting memories, LEM). V tomto prípade je možné dáta čítať aj snímaním stavu LED diód. Toto prídavné optické čítanie otvára nové kanály na prenos veľkého množstva informácií.

Ilustrácia nového perovskitového pamäťového zariadenia, na ktoré sa dá zapisovať a čítať z neho elektrickou energiou aj pomocou zábleskov svetla. ZDROJ | Univerzita Kjúšu/ Ya-Ju Lee

Doteraz takéto hybridné zariadenia tvorili kombináciu dvoch rôznych systémov, čo komplikuje výrobu. Preto sa v novej štúdii vedci z Kyushu University a National Taiwan Normal University rozhodli vytvoriť jednoduchšiu verziu s použitím jediného materiálu – perovskitu.

Tento kryštalický minerál má pôsobivé elektrické a optické vlastnosti a stále častejšie sa používa v solárnych článkoch na výrobu elektrickej energie. Tím vedcov teraz vyvinul na báze perovskitu pamäťové úložisko, ktoré môže fungovať ako RRAM a LEM súčasne.

Pozrite siZlato a perovskit premenia okná na priehľadné solárne články

Hoci perovskit je minerál s chemickým zložením CaTiO3 (oxid vápenato-titaničitý), názov sa používa aj pre triedu zlúčenín, ktoré majú rovnaký typ kryštálovej štruktúry ako CaTiO3, známy ako perovskitová štruktúra (obrázok na titulke). Do tejto štruktúry je možné vložiť mnoho rôznych katiónov a vytvárať tak rôzne druhy materiálov.

Mikroskopický obraz rôznych vrstiev nového pamäťového zariadenia – bázy oxidu india a cínu (ITO), perovskitovej aktívnej vrstvy CsPbBr3, ochrannej vrstvy PMMA a striebornej elektródy. ZDROJ | Univerzita Kjúšu/ Ya-Ju Lee

V tomto prípade je perovskit vyrobený z bromidu olovnato-cézneho (CsPbBr3) a je rozdelený na dve rôzne sekcie. Jedna z nich funguje ako RRAM s údajmi zapísanými a načítanými pomocou elektriny, zatiaľ čo druhá časť prenáša svetelné impulzy, ktoré indikujú, či sa údaje zapisujú alebo vymazávajú rôznymi farbami, zelenou alebo modrou.

Kaoru Tamada, ďalší zo spoluautorov výskumu, je presvedčený, že riešenie v podobe novej plne perovskitovej pamäte môže slúžiť ako nová paradigma synergickej kombinácie medzi elektronickými a fotonickými obvodmi v aplikáciách pre technológie novej generácie. Výskum bol publikovaný v časopise Nature Communications.

ZdrojUniverzita Kjúšú,New Atlas

Komentáre k článku