Een onderzoeksteam onder leiding van professor Jang-Sik Lee van de Pohang University of Science en Technologie (POSTECH) heeft met succes het op halogenide-perovskiet gebaseerde geheugen met ultrasnelle schakelsnelheid ontwikkeld.
Resistief schakelgeheugen is een veelbelovende concurrent voor geheugenapparaten van de volgende generatie vanwege de voordelen van een eenvoudige structuur en een laag stroomverbruik. Verschillende materialen zijn eerder bestudeerd voor resistief schakelgeheugen. Onder hen krijgen halide-perovskieten veel aandacht voor gebruik in het geheugen vanwege de lage bedrijfsspanning en de hoge aan/uit-verhouding. Op halogenide-perovskiet gebaseerde geheugenapparaten hebben echter beperkingen van de lage schakelsnelheid die hun praktische toepassing in geheugenapparaten belemmeren.
Hiertoe hebben de onderzoekers van POSTECH (Prof. Jang-Sik Lee, Prof. Donghwa Lee, Youngjun Park en Seong Hun Kim) met succes ultrasnel schakelende geheugenapparaten ontwikkeld die gebruik maken van halide-perovskieten door gebruik te maken van een gecombineerde methode van eerste-principes berekeningen en experimentele verificatie. Van een totaal van 696 verbindingen van halide perovskieten kandidaten, Cs3Sb2I9 met een dimeerstructuur werd geselecteerd als de beste kandidaat voor geheugentoepassing. Om de berekeningsresultaten te verifiëren, kunnen geheugenapparaten met behulp van de dimer-gestructureerde Cs3Sb2I9 waren gefabriceerd. Ze werden vervolgens bediend met een ultrasnelle schakelsnelheid van 20 ns, wat meer dan 100 keer sneller was dan de geheugenapparaten die de laaggestructureerde Cs gebruikten3Sb2I9. Bovendien bevatten veel van de perovskieten lood (Pb) in de materialen, wat als een probleem naar voren is gebracht. In dit werk elimineert het gebruik van loodvrij perovskiet dergelijke milieuproblemen.
"Deze studie biedt een belangrijke stap in de richting van de ontwikkeling van resistief schakelgeheugen dat kan worden gebruikt met een ultrasnelle schakelsnelheid", merkte professor Lee op over het belang van het onderzoek. Hij voegde eraan toe dat "dit werk de mogelijkheid biedt om nieuwe materialen te ontwerpen voor geheugen apparaten op basis van berekeningen en experimentele verificatie.”