跳到主要内容

话题

半导体和电子产品

半导体和电子产品

电阻开关在纸上获得功能

23 Mar 2018 安娜德明
打印集群组装设备
打印集群组装设备

无论’对于非易失性的存储器或计算架构的替代技术,用于模拟大脑的施加,当到下一代电子设备时,机会是电阻开关是在它的核心。现在,首次研究人员已经制造了一种装置,该装置允许电阻切换具有对存储器所需的电阻状态之间的大比率和神经形态计算中使用的小比例。此外,该装置印在廉价和柔性普通纸上,并可通过弯曲机械地重置。

当纳米级​​形态的特征在于“high porosity”, “roughness”, and “连接不良和非紧凑的结构”很多人都令人遗憾。但是,如图所以 Paolo Milani. 解释说,纳米级具有很多缺陷的颗粒材料可以具有非常有趣的行为。他开始考虑在意大利在意大利的Universita degli Studi di Milano调查的集群组装材料中电阻转换行为的可能性 西蒙布朗 –谁专注于新西兰坎特伯雷大学的电阻转换研究–他的休假来到米兰。

米兰和米兰的同事是第一个展示潜力的人“超音速簇光束沉积”(SCBD)用于底部纳米制作。该技术涉及蒸发和溅射目标材料,然后形成由膨胀室和基板穿过膨胀室并穿过膨胀梁。它们还在将纸张视为印刷柔性器件的廉价基材,因此下一步是将两者组合在一起。

布朗和米兰与学生Matteo Mirigliano和ChloéMinnai一起工作,他做了很多实验,并是两组之间合作的关键部分。当它们使用SCBD打印在玻璃和硅上的金器件时,它们能够在施加和移除电压时彼此相对接近的低电阻状态。然而,当它们在纸上打印设备时,它们发现了一个阈值电压,它们可以可逆地将设备切换到具有大于耐较低电阻状态的几个数量级的状态,在同一设备中揭示了两个电阻切换状态。

“我们不怀疑纸张可以支持电阻转换,”米兰说。在纯粹违法的研究人员弯曲后,在弯曲设备后发现的进一步惊喜,它被重置为低电阻状态。 Milani知道无法容纳两个切换制度或纳米级开关的机械复位的设备的其他报告。

纳米赫尔

机械电阻切换复位在宏观上是已知的,在1894年首次开发了广播电报系统时,在Chererofire Guglielmo Marconi爆炸。这些器件包括含有金属锉的玻璃安瓿,当A时,将从绝缘到导电状态切换到导电状态。施加电压,然后敲击后复位。当设备可靠地工作时,足以传输摩尔斯电码消息并形成电报系统的基础超过十年者,但切换和机械复位背后的机制永远不会完全理解。在纸张装置中电阻切换背后的机制上的脱落也可以提供对Marconi的同性恋的操作的洞察。

“我们怀疑是允许这两个制度的纸张的纤维结构,” he suggests. “纳米和微观结构之间可能存在带来双重制度的相互作用,但我们正在调查这一点。”

结果也可能对纳米级电阻切换装置的应用具有影响,因为相同的设备可以用于存储器并用于模仿允许学习的神经系统中的突触连接。“如果您开始建立更复杂的神经形架构,这可以帮助”米兰说。虽然这只是第一阶段,但计算机的功能和效率都可以通过模仿大脑来大大提高,这一点毫不费力地在短短的三餐上整天处理复杂的任务,比电力传统计算机消耗等效输出的功率少次。

The researchers

预测障碍

尽管沉积金中的表观障碍,但通过仔细选择沉积参数,SCBD印刷方法允许在紊乱水平上进行大量控制,这决定了系统的初始电阻。系统在调节器之间切换的阈值电压依赖于这种初始电阻。虽然这种疾病已经阻止了一些人与这种系统一起使用,但因为米兰强调它不是随机的,但可以非常精确地控制的障碍。

“我们开始识别纳米系统存在非常有趣的物理 - 这尚未得到认可,” he adds. “在人们想要嵌入这些结构或将壳体放在周围之前。但它与宏观形态粒状物质相同,这很重要,但它只是在20世纪80年代和1990年代,这被认为是可以用扎实理论方法描述的东西。 ”

除了用神经元共享行为的印刷人工装置,该团队还成功地用其技术成功地增长了天然神经元,开辟了与人造神经元结合的设计系统的有趣可能性。首先,米兰热衷于了解其电阻式开关装置后面的基本原理,并实现更好的控制更好的控制装置。

报告了完整的详细信息 纳米期货.

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者