Un material con dos funciones podría conducir a una memoria más rápida

Al integrar una celda electroquímica emisora ​​de luz con una memoria resistiva de acceso aleatorio que se basa en perovskita, el equipo logró una lectura paralela y sincrónica de datos tanto eléctrica como ópticamente en una 'memoria emisora ​​de luz'.

En el nivel más fundamental, los datos digitales se almacenan como una unidad básica de información conocida como bit, que a menudo se representa como un uno o un cero. Por lo tanto, la búsqueda de un mejor almacenamiento de datos se reduce a encontrar formas más eficientes de almacenar y leer estos ceros y unos.

Si bien la memoria flash se ha vuelto extremadamente popular, los investigadores han estado buscando alternativas que pudieran mejorar aún más la velocidad y simplificar la fabricación.

Un candidato es la memoria de acceso aleatorio resistiva no volátil o RRAM. En lugar de almacenar carga en transistores como en la memoria flash, la memoria resistiva usa materiales que pueden cambiar entre estados de alta y baja resistencia para representar unos y ceros.

Sin embargo, las mediciones eléctricas necesarias para verificar la resistencia y leer ceros y unos de RRAM pueden limitar la velocidad general.

Recientemente, para superar este problema, las RRAM se han combinado con LED para desarrollar algo llamado memorias emisoras de luz. En este caso, los datos también se pueden leer comprobando si el LED está encendido o apagado. Esta lectura óptica adicional también abre nuevas rutas para transportar grandes cantidades de información.

Sin embargo, las versiones anteriores de memorias emisoras de luz requerían la integración de dos dispositivos separados con diferentes materiales, lo que complicaba la fabricación.

Para superar esto, los investigadores recurrieron a la perovskita, un tipo de material con una estructura cristalina a través del cual los iones pueden migrar para darle propiedades físicas, ópticas e incluso eléctricas únicas. Al controlar la migración de iones, los investigadores de perovskita han estado construyendo nuevos materiales con propiedades únicas.

Usando perovskita que consiste en bromuro de plomo y cesio (CsPbBr₃), el equipo demostró que los datos se pueden escribir, borrar y leer eléctricamente en uno de los dispositivos de perovskita que actúa como una RRAM. Simultáneamente, el segundo dispositivo de perovskita puede transmitir ópticamente si los datos se escriben o borran a través de la emisión de luz al funcionar como una celda electroquímica emisora ​​de luz con una alta velocidad de transmisión.

Además, los investigadores utilizaron puntos cuánticos de perovskita de dos tamaños diferentes para los dos dispositivos en la memoria emisora ​​de luz para lograr diferentes colores de emisión dependiendo de si la memoria se estaba escribiendo o borrando, proporcionando un indicador en tiempo real de unos y ceros.

Esta demostración amplía significativamente el alcance de las aplicaciones de la memoria emisora ​​de luz de perovskita desarrollada y puede servir como un nuevo paradigma de combinación sinérgica entre los grados de libertad electrónicos y fotónicos en perovskita materiales.

Desde redes de malla de multidifusión hasta sistemas de cifrado de datos, estos hallazgos tienen el potencial para numerosas aplicaciones en tecnologías de próxima generación.