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東京大學(xué)研發(fā)出適用于電子紙等用途的有機閃存

時間：2009-12-20 19:39:29

關(guān)鍵字：電子內(nèi)存電極絕緣

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[導(dǎo)讀]日本東京大學(xué)開發(fā)出了基本結(jié)構(gòu)與閃存相同，由有機材料組成的非揮發(fā)性內(nèi)存“有機閃存”。該閃存具有擦除電壓僅為6V、讀取電壓僅為1V的特點。能夠耐受1000次以上的寫入/擦除。具備柔性性質(zhì)，今后，隨著數(shù)據(jù)保

日本東京大學(xué)開發(fā)出了基本結(jié)構(gòu)與閃存相同，由有機材料組成的非揮發(fā)性內(nèi)存“有機閃存”。該閃存具有擦除電壓僅為6V、讀取電壓僅為1V的特點。能夠耐受1000次以上的寫入/擦除。具備柔性性質(zhì)，今后，隨著數(shù)據(jù)保存時間的進一步延長，該閃存將能夠應(yīng)用于大面積傳感器和電子紙等大面積電子用途。

　圖為形成內(nèi)存陣列的PEN片

該有機閃存由東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科電氣系工學(xué)專業(yè)教授染谷隆夫與該專業(yè)助教關(guān)谷毅組成的研究小組開發(fā)。

染谷小組制作的是以PEN（聚鄰苯二甲酸酯）樹脂為底板，26×26個2T型內(nèi)存單元在其上方排列為陣列狀的薄片。薄片具有柔性，即使彎曲至曲率半徑6mm，機械、電性質(zhì)仍無劣化。其非揮發(fā)性內(nèi)存功能也已經(jīng)過驗證。而且，通過與壓力傳感器集成，該內(nèi)存陣列還可以制成能夠在薄片內(nèi)保持壓像的“智能壓力傳感器”。

圖為智能壓力傳感器片的結(jié)構(gòu)。從下往上依次為有機內(nèi)存片、
具有壓力感應(yīng)性的橡膠片、電極片。

該內(nèi)存被稱為有機閃存是因為使用了與Si閃存相同的“浮柵結(jié)構(gòu)”晶體管。具體來說，PEN底板上由Al控制柵電極、絕緣膜、Al浮柵、絕緣膜、有機半導(dǎo)體并五苯以及Au源電極和柵電極組成。絕緣膜使用由AlOx和擁有烷基鏈（CH2-CH2-CH2-…）的一種磷酸組成的“自組裝單分子膜（SAM）”制成。SAM非常薄，僅厚2nm。

在過去，使用有機材料的非揮發(fā)性內(nèi)存也曾有過試制先例。一種是使用鐵電體材料的類型（參閱本站報道）。另一種是與這次類似的浮柵結(jié)構(gòu)類型。但鐵電體材料內(nèi)存的寫入/擦除電壓很難降低到20V以下。浮柵結(jié)構(gòu)內(nèi)存也存在著因擦除電壓高、絕緣膜厚度不均而造成的內(nèi)存特性誤差、在大氣中不穩(wěn)定的課題。此次，通過使用無需控制厚度的SAM作為絕緣膜，特性誤差得到了抑制。而且，SAM在大氣中性質(zhì)穩(wěn)定。

圖為內(nèi)存陣列的放大圖，白色的是控制柵，3條電極橫跨的淺藍(lán)色部位為并五苯

在目前，該閃存仍需解決數(shù)據(jù)保存時間僅為1天的課題。但研究小組稱，隨著元件的微細(xì)化和大分子長SAM的采用，保存時間有望得到大幅延長。（編輯：小舟）

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