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在過去的十年中，分子開關(guān)嵌入式存儲器件，特別是場效應(yīng)晶體管(FET)，引起了業(yè)界的廣泛興趣，但作為存儲器件功能的關(guān)鍵因素，實(shí)現(xiàn)具有長保留時間的大存儲窗口仍然是一個挑戰(zhàn)。
而就在近日，韓國浦項科技大學(xué)(POSTECH)的研究團(tuán)隊成功開發(fā)了一種能夠調(diào)整閾值電壓的新型存儲晶體管，相關(guān)成果以“Photophore-Anchored Molecular Switch for High-Performance Nonvolatile Organic Memory Transistor”為題發(fā)表在《Advanced Science》網(wǎng)絡(luò)版上。


反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)過程
據(jù)了解，分子開關(guān)是通過利用不同有機(jī)分子異構(gòu)體的轉(zhuǎn)換特性來控制電信號的，當(dāng)這些開關(guān)集成到場效應(yīng)晶體管中時，它們就可以在分子層面控制電子流。但基于分子開關(guān)的場效應(yīng)晶體管受限于壽命，其有效深陷阱捕獲和存儲電子的能力有限。
為了解決這一難題，研究團(tuán)隊引入了一種名為“光子橋”的新穎概念，他們在包含二芳基乙烯(DAE)的分子開關(guān)的一端，結(jié)合疊氮化物和二氮丙啶，并使用光線照射，這些基團(tuán)就能與有機(jī)聚合物半導(dǎo)體形成化學(xué)鍵，從而將通常不穩(wěn)定的DAE封閉異構(gòu)體穩(wěn)定在深陷阱捕獲狀態(tài)。
實(shí)驗成果顯示，采用DAE化合物的有機(jī)FET(OFET)存儲窗口為22V，在超過100萬秒的時間內(nèi)都維持在穩(wěn)定的深陷阱態(tài)，光可編程開關(guān)比超過103，并在100個周期內(nèi)都保持了高運(yùn)行穩(wěn)定性。
據(jù)悉，該團(tuán)隊的OFET擁有通過光交聯(lián)進(jìn)行精確圖案化的能力，能夠?qū)Π雽?dǎo)體層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)的控制，在微電子和光電子等領(lǐng)域都有著諸多潛在應(yīng)用，研究人員表示，該項研究為存儲晶體管領(lǐng)域開辟了新的機(jī)遇，也將對數(shù)據(jù)存儲和處理技術(shù)產(chǎn)生重大影響。