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pinMOS、光または電気で読み出せる新しいメモリデバイス

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December, 11, 2019, Dresden--Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) とドレスデン工科大学(TU Dresden) Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) の研究者は、OLEDとインシュレータとの組合せをベースにした新しいストレージ技術を開発した。
 このデバイスは、蓄積した情報を電気と光で読み出すことができる。さらに、その情報は部分的に付加できるので、複数のストレージ状態が一つのデバイスにマッピング可能になる。研究成果は、Advanced Functional Materialsに発表された。
 もう一つの新規性は、テストシリーズにおける計測関連である。画期的な、”SweepMe!”計測ソフトウエアを利用して排他的に計測実行が行われた。これは、IAPP / cfaed スタートアップが開発したものである。
 従来のOLEDとインシュレータ層の組合せは、使用する材料の特別な物理的効果により、必然的に一つのストレージユニットになり、光信号と電気信号の両方を使い書き込み、と読出しができる。これはOLED技術の流用。ここから明らかなように、両者は完璧な組合せである。Dr. Fischerは、必要な技術は、すでにIAPPで利用可能であることを確認した。したがってこのアイデアの研究は時間の問題に過ぎなかった、と言う。

光と電気による蓄積と読出し
 この研究の成果は、現在、利用可能であり、Advanced Functional Materialsに発表されている。研究チームは、新しいタイプのプログラマブル誘起容量メモリ、OLEDとMOS(金属酸化膜半導体)コンデンサの組合せについて説明している。ストレージユニット”pinMOS”は、高繰り返し、再現性を持つ不揮発性メムキャパシタ(memcapacitor)。特徴は、pinMOSが複数の状態を蓄積できること。これは、電荷が制御可能な量で付け加えたり、除去したりできるからである。もう1つの魅力的な特徴は、このシンプルなダイオードベースメモリは、電気的、光学的の両方で書き込みと読出しができることである。現在、10の4乗回の読み-書き 消去サイクルが達成されており、メモリ状態は、24時間維持され、区別可能である。
 確実な容量ストレージ媒体としてのpinMOSメモリ原理は、神経形態コンピュータ、視覚蓄積システムなど、電子回路や光回路の未来応用に有望である。Weierstraß Institute Berlin (WIAS)の共同著者は、ドリフト拡散シミュレーションによる機能メカニズムの精密解釈に貢献することができたことが、研究成果から分かる。
 ダイオード容量メモリは、1952年、カナダのACM会議でArthur W. Holtが最初に発表した。しかし、今、有機半導体を利用することでこのコンセプトが復活しつつある。ダイオードとキャパシタの個別接続の全機能が一つのメモリセルに統合できるからである。

SweepMe!で計測
 この研究の全ての計測は、新しいLab計測ソフトウエア”SweepMe!で行った。このソフトウエアは、TU Dresdenからのスタートアップが開発したものである。
(詳細は、https://cfaed.tu-dresden.de)