La structure de l'appareil et le diagramme de niveau d'énergie de la mémoire WORM, qui peuvent être programmés à des densités de puissance inférieures de plusieurs ordres de grandeur à celles des dispositifs WORM à ultra-faible puissance précédemment rapportés. Crédit image :Wang, et al. ©2010 Institut américain de physique.
(PhysOrg.com) -- Alors que les étiquettes RFID sont de plus en plus répandues pour le suivi et l'identification de presque tout, les chercheurs continuent de développer à bas prix, dispositifs de mémoire ultrabasse consommation pour ces applications. Dans une étude récente, des scientifiques de Cambridge ont franchi une nouvelle étape dans ce domaine en développant un dispositif de mémoire à lecture unique (WORM) qui ne nécessite qu'une fraction de la puissance nécessaire aux dispositifs précédents. En principe, la mémoire de faible puissance peut être utilisée dans n'importe quel circuit électronique organique où la puissance de fonctionnement est faible.
Les chercheurs, Jianpu Wang, Feng Gao, et Neil Greenham du Cavendish Laboratory à Cambridge, ont publié leur étude dans un numéro récent de Applied Physics Letters. Comme l'expliquent les scientifiques, Les étiquettes RFID nécessitent un dispositif de mémoire qui peut être programmé et lu en utilisant uniquement la faible quantité d'énergie provenant du champ de fréquence radio. En plus de nécessiter une consommation de courant et une tension de fonctionnement très faibles, Les RFID jetables nécessitent également des dispositifs de mémoire peu coûteux.
La mémoire WORM des chercheurs de Cambridge répond à ces deux exigences. La conception à électrons uniquement est fabriquée par traitement de solution, la rendant moins chère que d'autres techniques, tels que ceux qui nécessitent une lithographie. Pour écrire des données, le dispositif utilise des nanoparticules semi-conductrices de ZnO pour injecter des électrons dans un polymère conducteur. Les électrons injectés peuvent être utilisés pour programmer la mémoire en diminuant en permanence la conductivité du polymère, produire un état isolant. Les chercheurs ont démontré que les appareils pouvaient être programmés à des densités de puissance inférieures à 0,1 W/cm 2 , ce qui est des ordres de grandeur inférieurs aux dispositifs WORM à ultra-basse consommation précédemment rapportés, qui nécessitent généralement au moins 10 W/cm 2 .
Les scientifiques expliquent que la faible puissance des dispositifs est une conséquence de l'efficacité des électrons injectés dans le dédopage du polymère précédemment dopé. Le polymère conducteur, appelé PEDOT:PSS, est déjà dopé positivement (avec PSS), en lui donnant une charge positive. Lorsque les électrons sont injectés par les nanoparticules, ils dédopent le polymère, réduire sa conductivité.
« En utilisant les nanoparticules de ZnO à large bande interdite, la structure du dispositif à électrons seuls nous permet de bloquer le courant de trou, " Wang a dit PhysOrg.com . "Pendant ce temps, les électrons injectés peuvent dédoper efficacement le PEDOT, conduisant à un état isolant.
Bien que les chercheurs étudient toujours les détails du mécanisme de dédopage, leurs expériences montrent que l'eau dans le film polymère, qui peut être absorbé par l'atmosphère, joue un rôle important dans le processus de dédopage. Dans des expériences réalisées sous atmosphère d'azote, la faible densité de puissance ne pouvait pas modifier de façon permanente la conductivité du polymère. Les chercheurs espèrent également apporter d'autres améliorations à l'appareil.
« La structure actuelle nécessite encore un processus d'évaporation thermique pour déposer des électrodes métalliques, ", a déclaré Wang. « Notre recherche en cours consiste à créer un ver à faible consommation entièrement traité par une solution. Nous avons actuellement des résultats encourageants sur ces produits à très faible coût, dispositifs WORM à faible consommation.
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