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    研發新世代發光記憶體 台日團隊成果登國際期刊

    台日研究團隊共同研發新世代發光記憶體,登上國際期刊。(科技部提供)

    台日研究團隊共同研發新世代發光記憶體,登上國際期刊。(科技部提供)

    2021/09/22 15:49

    〔記者楊綿傑/台北報導〕記憶體再進化!由台師大光電工程研究所與日本九州大學材料化學與工程研究所組成之研究團隊,透過整合2個同樣以鈣鈦礦為基礎的獨立元件「發光電化電池」與「可變電阻式記憶體」研發出新型高效能「發光記憶體」,不僅可處理資料更多更快,也能進行更多元應用,且製程相對簡易,成果已發表於今年7月的國際期刊《自然通訊》(Nature Communications)。

    該研究團隊由台師大光電工程研究所教授李亞儒與張俊傑,日本九州大學材料化學與工程研究所特聘教授玉田薫(Kaoru Tamada),在科技部的基礎科學研究計畫支持下組成。

    隨著科技的發展,為因應更龐大、複雜的資料與應用,次世代記憶體元件的研發也成重點,而目前預期可成為現行記憶體元件的替代品之一,為非揮發性的可變電阻式記憶體(RRAM),電阻式記憶體藉可在高電阻和低電阻狀態之間切換的材料來表示1和0的位元數據。不過RRAM透過檢查電阻來讀取0和1,會限制整體速度。

    雖然近來已有研究將RRAM與LED結合,成為發光記憶體,可讓數據額外進行光學讀寫,然而這樣的發光記憶體需要結合2個具不同材料系統的獨立元件,使製程整合變得複雜。

    李亞儒說明,團隊使用由溴化銫鉛 (CsPbBr3) 組成的鈣鈦礦量子點,證明可在其中一個充當鈣鈦礦 RRAM元件中,以電子方式進行數據寫入、刪除和讀取。同時,第二個作為鈣鈦礦LEC的元件具高速光學傳輸特性,可透過發光方式寫入或是刪除數據。

    此外,在發光記憶體元件中使用2種不同尺寸的鈣鈦礦量子點,藉由量子侷限效應改變發光波長,可透過光譜儀即時判讀發光記憶體是處於1或0的記憶狀態,而由於光比電傳輸速度更快,而且不需要介質也可以傳輸,使得效果更好。

    李亞儒表示,團隊透過控制外加電場下離子在鈣鈦礦晶體結構中遷移的特性,成為具有獨特物理、光學與電學性能的新材料,因此只需使用單一種鈣鈦礦半導體作為2個獨立元件的基礎材料,大幅簡化製程。

    在後續應用上,李亞儒提到,開發的光記憶體元件可以開拓更多元且創新的科技應用,如資訊加密存取、網狀網路通訊以及多位元儲存等技術。另也可能透過與科技廠合作,進一步應用於產業中。

    台日團隊發表研究成果。(科技部提供)

    台日團隊發表研究成果。(科技部提供)

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