Satu Bahan dengan Dua Fungsi Boleh Menghasilkan Ingatan Lebih Pantas

Dengan mengintegrasikan sel elektrokimia pemancar cahaya dengan memori akses rawak yang resistif yang berdasarkan pada perovskite, pasukan tersebut mencapai bacaan data selari dan segerak secara elektrik dan optik dalam 'memori pemancar cahaya.'

Pada tahap yang paling asas, data digital disimpan sebagai unit asas maklumat yang dikenali sedikit, yang sering diwakili sebagai satu atau sifar. Oleh itu, usaha penyimpanan data yang lebih baik diturunkan untuk mencari kaedah yang lebih cekap untuk menyimpan dan membaca yang satu ini dan sifar.

Walaupun memori kilat menjadi sangat popular, para penyelidik telah mencari alternatif yang dapat meningkatkan kelajuan dan mempermudah pembuatan.

Satu calon adalah memori akses rawak rawak nonvolatile atau RRAM. Daripada menyimpan cas dalam transistor seperti dalam memori kilat, memori resistif menggunakan bahan yang boleh bertukar antara keadaan rintangan tinggi dan rendah untuk mewakili satu dan sifar.

Walau bagaimanapun, pengukuran elektrik yang diperlukan untuk memeriksa rintangan dan membaca sifar dan ukuran dari RRAM dapat membatasi kelajuan keseluruhan.

Baru-baru ini, untuk mengatasi masalah ini, RRAM telah digabungkan dengan LED untuk mengembangkan sesuatu yang disebut kenangan pemancar cahaya. Dalam kes ini, data juga dapat dibaca dengan memeriksa sama ada LED menyala atau mati. Bacaan optik tambahan ini juga membuka laluan baru untuk membawa sejumlah besar maklumat.

Walau bagaimanapun, versi sebelumnya dari memori memancarkan cahaya memerlukan penggabungan dua peranti berasingan dengan bahan yang berbeza, yang menyulitkan fabrikasi.

Untuk mengatasinya, para penyelidik beralih ke perovskite, sejenis bahan dengan struktur kristal di mana ion dapat berhijrah untuk memberikannya sifat fizikal, optik, dan juga elektrik yang unik. Dengan mengawal penghijrahan ion, penyelidik perovskite telah membina bahan baru dengan sifat unik.

Menggunakan perovskite yang terdiri daripada cesium plumbum bromida (CsPbBr₃), pasukan menunjukkan bahawa data boleh ditulis, dihapus, dan dibaca secara elektrik di salah satu peranti perovskite yang bertindak sebagai RRAM. Pada masa yang sama, peranti perovskite kedua secara optik dapat menghantar sama ada data sedang ditulis atau dihapus melalui pelepasan cahaya dengan bekerja sebagai sel elektrokimia pemancar cahaya dengan kelajuan penghantaran yang tinggi.

Selanjutnya, para penyelidik menggunakan titik kuantum perovskite dengan dua ukuran yang berbeza untuk kedua-dua peranti dalam memori pemancar cahaya untuk mencapai warna pelepasan yang berbeza bergantung pada sama ada memori sedang ditulis atau dipadam, memberikan penunjuk masa nyata yang satu dan nol.

Demonstrasi ini memperluas ruang lingkup aplikasi memori pemancar cahaya semua-perovskite yang dikembangkan dan dapat berfungsi sebagai paradigma baru gabungan sinergi antara darjah kebebasan elektronik dan fotonik dalam perovskite bahan-bahan.

Dari rangkaian jaringan multicast hingga sistem penyulitan data, penemuan ini berpotensi untuk banyak aplikasi dalam teknologi generasi akan datang.