基于动态兴奋剂的导电聚合物记忆装置
Sudip Barman1, Fengjun Deng, Richard L McCreery
1National Institute for Nanotechnology, Department of Chemistry, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2M9.
Journal of the American Chemical Society
|July 24, 2008
概括
薄型聚烯/TiO2分子结合显示出对非易失性记忆的前景. 这些动态兴奋剂装置提供了长时间的保留时间,超过商业内存5个数量级.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 分子电子学分子电子学
背景情况:
- 传统的聚合物电子设备通常使用更厚的聚合物层.
- 非易失性内存设备需要稳定地保留数据.
- 聚烯 (PPy) 和二氧化 (TiO2) 是电子应用中的已知材料.
研究的目的:
- 研究聚烯 (PPy) 和TiO2的分子电子连接作为潜在的非挥发性记忆装置.
- 探索显著稀释的聚合物层对设备性能的影响.
- 了解观察到的电开关行为背后的机制.
主要方法:
- 在碳和金电极之间制造20nm PPy层和10nm TiO2层的分子电子连接点.
- 应用电偏差脉冲来诱导 PPy 层的氧化和减少.
- 测量节点导电性变化和保留特征.
- 与使用或SiO2.2的设备进行比较.
主要成果:
- 在PPy/TiO2连接处,在施加偏差时,PPy层呈现出动态氧化和减少.
- 在正偏差 (导电极子状态) 下观察到导电量的显著增加,而负偏差则反转.
- 实现了最快10微秒的切换速度.
- 导电状态持续了一个多周,超过1700个读/写/删节周期被证明.
- 与/TiO2 装置相比,PPy/TiO2 连接处显示出更高的保留率,并且在 SiO2 替代时没有导电率变化.
结论:
- 观察到的现象与固态聚合物层的"动态兴奋剂"一致,可能涉及移动离子.
- 稀薄的PPy/TiO2连接显示出作为具有优异数据保留的非易失性内存的潜力,尽管速度比商业DRAM慢.
- 结果强调了聚合物层和特定氧化物 (TiO2) 在实现这些记忆特性的重要性.
