– El equipo WPI-MANA demuestra la nueva memoria no volátil asistida por láser basada en las heteroestructuras 2D van-der-Waals
TSUKUBA, Japón, 23 de marzo de 2021 /PRNewswire/ — Un equipo de investigación de WPI-MANA ha demostrado el dispositivo de memoria no volátil asistida por láser basado en las heteroestructuras de dos dimensiones van-der-Waals.
(Imagen: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202103102063/_prw_PI1fl_sdz7zZcv.jpg)
Los investigadores han diseñado e investigado un transistor de efecto de campo de disulfuro de renio (ReS2) de pocas capas que cuenta con una puerta flotante local (FG) de grafeno monocapa y que está separado por medio de una capa de túnel delgada de nitruro de boro hexagonal (h-BN), aplicándose a dispositivos de memoria no-volátil (NVM).
Los dispositivos FG-NVM basados en heteroestructuras 2D de van-der-Waals (capas atómicamente finas que además se unen entre sí por medio de interacciones van-der-Waals muy débiles) han sido objeto de una atención destacada recientemente, debido a que su funcionamiento de sintonización y de tipo multibit bajo luz láser podría pasar a ser componentes importantes de la electrónica digital futura y las aplicaciones de memoria multifuncional.
El equipo llevó a cabo la demostración del funcionamiento de la memoria de tipo multinivel a través de un pulso láser de 532 nm y un acoplamiento de pulso de puerta electrostática. La solidez y estabilidad del dispositivo sintonizable ReS2/h-BN/FG-grafeno asistido por láser ha demostrado su potencial para conseguir el almacenamiento de información de tipo multibit
El funcionamiento de la memoria asistida por láser sirve para otorgar un nuevo grado de libertad dirigido a los dispositivos optoelectrónicos multifuncionales, que cuentan con una funcionalidad adicional para con el acceso multinivel con comunicación de tipo óptica. Como la luz láser puede viajar por medio del espacio libre sin que esta pierda potencia, se consigue llevar a cabo el funcionamiento de dispositivos de tipo optoelectrónicos a distancia, con baja potencia y que presentan una necesidad de mantenimiento mínima.
Los investigadores de WPI-MANA han utilizado ReS2 multicapa de banda prohibida directa, ya que el material sirve para satisfacer varios de los requisitos, como por ejemplo el material de canal para dispositivos electrónicos, y también es una capa fuerte que absorbe la luz, siendo así útil en el funcionamiento de las aplicaciones de tipo optoelectrónicas ayudadas por luz.
El dispositivo muestra la funcionalidad de una memoria electrónica convencional, y además sirve para llevar a cabo el almacenamiento de la información de señales excitadas por pulsos láser para el procesamiento de información cuántica y lógica de futuro que es completamente óptico.
También hace frente a la necesidad de disponer de un control óptico y de bajo consumo de la operación de tipo multinivel dentro de los dispositivos NVM, además de realizarlo en un dispositivo optoelectrónico NVM que pueda distinguir las longitudes de onda de la luz para llevar a cabo la detección del color en las imágenes digitales.
Esta investigación se ha llevado a cabo por medio de Yutaka Wakayama (líder del grupo, Quantum Device Engineering Group, WPI-MANA, NIMS) y sus colaboradores.
“Laser-Assisted Multilevel Non-Volatile Memory Device Based on 2D van-der-Waals Few-Layer-ReS2/h-BN/Graphene Heterostructures”
Bablu Mukherjee et al., Advanced Functional Materials (25 de agosto de 2020)
https://doi.org/10.1002/adfm.202001688
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