Les scientifiques du Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) et du Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) de la TU Dresden ont développé une nouvelle technologie de stockage basée sur la combinaison d'une diode électroluminescente organique (OLED) et d'un isolant.

Ce dispositif permet de lire les informations stockées aussi bien optiquement qu'électriquement. De plus, les informations peuvent être ajoutées par portions, ainsi plusieurs états de stockage peuvent être mappés dans un seul appareil. Les résultats ont été publiés dans la célèbre revue Matériaux fonctionnels avancés .

Une autre nouveauté concernait les mesures de la série de tests :elles ont été réalisées exclusivement à l'aide de l'innovant "SweepMe!" logiciel de mesure, qui a été développé par une start-up IAPP/cfaed du même nom.

Cette histoire a commencé il y a quelques temps en 2015. Deux scientifiques cfaed, tous deux experts dans le domaine de l'électronique organique, étaient en route pour une conférence au Brésil qui comprenait un long trajet en bus jusqu'au lieu de Porto de Galinhas. Il y avait beaucoup de temps pour parler. Et c'est ainsi que l'un des deux, le Prof. Stefan Mannsfeld (président de Organic Devices, cfaed/IAPP) a partagé l'idée avec l'autre—Dr. Axel Fischer (Chaire des semi-conducteurs organiques, IAPP) qui l'occupait déjà depuis un moment.

La combinaison d'une diode électroluminescente organique (OLED) conventionnelle avec une couche isolante devrait aboutir à une unité de stockage en raison des effets physiques spécifiques des matériaux utilisés, qui pouvaient être écrits et lus à la fois par des signaux lumineux et électriques :une utilisation détournée de la technologie OLED pour ainsi dire. Comme ça s'est apparu, les deux étaient un match parfait-Dr. Fischer a confirmé que les technologies et l'expérience nécessaires étaient déjà disponibles à l'IAPP et que l'étude de cette idée n'était donc qu'une question de temps. Yichu Zheng, de la chaire du professeur Mannsfeld, était une candidate appropriée pour consacrer sa thèse de doctorat à ce sujet.

Rangement et lecture — avec lumière et électricité

Les résultats de ces travaux sont disponibles dès à présent et viennent d'être publiés dans la revue Matériaux fonctionnels avancés . Les scientifiques décrivent un nouveau type de mémoire capacitive organique programmable, qui est une combinaison d'un OLED et d'un condensateur MOS (MOS =semi-conducteur à oxyde métallique). L'unité de stockage appelée "pinMOS" est un condensateur à mémoire non volatile avec une répétabilité et une reproductibilité élevées. La particularité est que pinMOS est capable de stocker plusieurs états, puisque les frais peuvent être ajoutés ou supprimés en montants contrôlables. Une autre caractéristique intéressante est que cette simple mémoire à base de diodes peut être écrite et lue à la fois électriquement et optiquement. Actuellement, une durée de vie de plus de 104 cycles d'effacement en lecture-écriture est atteinte, et les états de mémoire peuvent être maintenus et différenciés sur 24 heures. Les résultats montrent que le principe de la mémoire pinMOS en tant que support de stockage capacitif fiable est prometteur pour de futures applications dans les circuits électroniques et photoniques tels que les ordinateurs neuromorphes ou les systèmes de stockage visuel. Les co-auteurs du Weierstraß Institute Berlin (WIAS) ont pu contribuer à l'interprétation précise du mécanisme fonctionnel en effectuant des simulations de diffusion de dérive.

Une mémoire à diode-condensateur a été présentée pour la première fois en 1952 par Arthur W. Holt lors d'une conférence ACM au Canada, mais seulement maintenant ce concept est relancé par l'utilisation de semi-conducteurs organiques, puisque toutes les fonctions d'une connexion discrète de diodes et de condensateurs peuvent être intégrées dans une seule cellule mémoire.

Mesurer avec SweepMe ! Une approche innovante pour le laboratoire

Toutes les mesures de cette étude ont été réalisées avec le nouveau logiciel de mesure de laboratoire "SweepMe ! Ce logiciel a été développé par une start-up, qui est un spin-off de TU Dresden. Les physiciens Axel Fischer et Felix Kaschura qui ont obtenu leur doctorat de TUD ont fondé SweepMe! en 2018 à l'IAPP.

Cette étude a prouvé à quel point SweepMe! peut être. Qu'il s'agisse de la mesure de capacités dépendantes de la tension et du temps, la création de caractéristiques courant-tension, la combinaison d'un générateur de signaux et d'un oscilloscope ou le traitement d'images d'une caméra industrielle, tout a été mis en œuvre avec ce seul progiciel. Même des variations de paramètres sophistiquées, ce qui nécessiterait normalement un effort de programmation considérable, pourrait être mis en œuvre en très peu de temps. Depuis octobre 2019, Balayez-moi ! est disponible gratuitement dans le monde entier.