तीन-बिट रैम एक इंकजेट प्रिंटर पर मुद्रित किया गया था

फास्ट 3-बिट मेमोरी सेल एक मानक इंकजेट प्रिंटर पर मुद्रित होते हैं

आज तक, कंप्यूटर उपकरणों में दो प्रकार की मेमोरी का उपयोग किया गया है: 1) गैर-वाष्पशील, लेकिन अपेक्षाकृत धीमी फ्लैश मेमोरी; 2) DRAM की तरह वाष्पशील तेज रैंडम एक्सेस मेमोरी। लेकिन एक आदर्श स्मृति इन दोनों प्रकारों के फायदों को जोड़ती है - यह लिखने और पढ़ने के लिए तेज़ होना चाहिए, लेकिन एक ही समय में गैर-वाष्पशील और नष्ट नहीं किया जाना चाहिए, जिसमें कई रीड ऑपरेशन शामिल हैं। यह इस प्रकार की मेमोरी है जिसे विभिन्न कंपनियों की अनुसंधान टीमों द्वारा विकसित किया जा रहा है। मेमोरी के प्रस्तावित प्रकारों में से एक है कंडक्टिव ब्रिज रैम (CBRAM), एक प्रकार का प्रतिरोधक रैम (ReRAM)।

सीबीआरएएम वास्तव में रैम और फ्लैश मेमोरी के गुणों को जोड़ती है। इसमें एक सरल कंडक्टर-ढांकता हुआ-कंडक्टर प्रकार संरचना है। दो राज्यों के बीच एक विद्युत रासायनिक तरीके से CBRAM सेल का प्रतिरोध बदलता है। यदि आप उपयुक्त वोल्टेज लागू करते हैं, तो धातु धागा दो इलेक्ट्रोड के बीच एक इंटरकनेक्ट बनाता है, जो ओएन राज्य में कम प्रतिरोध से मेल खाती है। थ्रेड को एक अलग वोल्टेज पर आंशिक रूप से भंग किया जा सकता है, जिससे सेल एक उच्च प्रतिरोध स्थिति (OFF) में लौट आता है।

रेराम के विकास में सबसे आशाजनक क्षेत्रों में से एक इंकजेट प्रिंटर पर मेमोरी सेल को प्रिंट करना है। इस प्रक्रिया को निर्माण इलेक्ट्रॉनिक्स की लागत को कम करने, लिथोग्राफी और एक साफ कमरे के उपयोग की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, एक सस्ती फिल्म से एक सब्सट्रेट का उपयोग करके, हमें एक मेमोरी मिलती है जो लचीली इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महान है। और यह बहुत ही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के दायरे का विस्तार करता है।

एक प्रिंटर पर मेमोरी प्रिंटिंग के क्षेत्र में पिछला शोध मुख्य रूप से इलेक्ट्रोहाइड्रोडायनामिक प्रिंटिंग विधियों पर केंद्रित है। दुर्भाग्य से, इस समय, मानक इंक-जेट मेमोरी तकनीक के साथ मुद्रित सभी मेमोरी डिवाइस को अतिरिक्त उत्पादन चरणों की आवश्यकता होती है, जैसे कि इलेक्ट्रोप्लेटिंग या लिथो संरचना ।

लेकिन अब, म्यूनिख यूनिवर्सिटी ऑफ एप्लाइड साइंसेज के भौतिकविदों ने सीबीआरएएम इंकजेट विधि ढूंढ ली है, जिसे अतिरिक्त पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता नहीं है । प्रतिरोधक रैम डिवाइस जो प्रिंटर से बाहर निकलने के लिए पूरी तरह से तैयार हैं। रोल तकनीक के लिए अनुकूलित करना आसान है - लचीली प्लास्टिक के रोल पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण की प्रक्रिया।

रेराम का एक प्रमुख तत्व इन्सुलेटिंग परत है, जो आयन प्रवासन और धातु तंतु के निर्माण के लिए स्थान प्रदान करता है। इस भूमिका में कई सामग्रियों को आज़माया गया है, जिसमें Ag ₂ S, ZnO, SiO ₂ , GeSe और polymers शामिल हैं, SiO _{2 के} साथ सभी के बीच सबसे अच्छी स्विचिंग विशेषताओं को दिखाया गया है ।

जर्मन भौतिकविदों ने इंसुलेटिंग परत के लिए हनीवेल Accuglass 111 सामग्री का उपयोग किया। यह एक मेथिलसिलोक्सेन बहुलक है जिसमें पूर्वोक्त SiO ₂ की एक परत होती है। यह बहुलक एक इंकजेट प्रिंटर पर कई अतिरिक्त परतों के साथ लेपित है। शोधकर्ताओं ने मानक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध इंकजेट प्रिंटर फूजीफिल्म डिमैटिक्स मैटीरियल प्रिंटर डीएमपी -2850 का उपयोग किया, जिसका उपयोग विभिन्न सामग्रियों के मुद्रण के लिए किया जाता है। इस मामले में, तीन तरल पदार्थों की आवश्यकता होती है:

1. चांदी नैनोकणों की एक विद्युत प्रवाहकीय परत;
2. स्पिन ग्लास (ढांकता हुआ);
3. पेडॉट कंडक्टिव ऑर्गेनिक पॉलिमर: पीएसएस।

परिणाम वास्तव में लचीला प्लेटों के साथ फिर से लिखने योग्य यादृच्छिक अभिगम स्मृति है। वैज्ञानिक कार्य के लेखकों के अनुसार, एक इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धति का उपयोग करके ऐसे उपकरणों में जानकारी को फिर से लिखने के लिए एक अपेक्षाकृत छोटे वर्तमान की आवश्यकता होती है: ओएन राज्य में स्विच करने के लिए रिकॉर्डिंग के लिए 0.5 वोल्ट (धातु कंडक्टर का निर्माण) और नकारात्मक वोल्टेज .0502 वोल्ट को ऑफ स्टेट पर स्विच करने के लिए। ।


वर्तमान ताकत (नैनो-एम्पीयर में) और रिकॉर्डिंग के दौरान वोल्टेज, साथ ही साथ संबंधित प्रतिरोध और वोल्टेज विशेषताओं


स्पिन ग्लास के sintering तापमान के संबंध में ऑन जाने वाला वोल्टेज

सबसे महत्वपूर्ण बात, शोधकर्ताओं ने 300 नैनोसेकंड पर चालू और बंद से स्विचिंग गति हासिल की। इसका मतलब है कि मेमोरी 3.33 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर काम कर सकती है। यह वास्तव में तेज मेमोरी है।

दिलचस्प है, इस तरह से निर्मित मेमोरी सेल संभावित रूप से बहु-बिट हैं। यही है, वोल्टेज को अलग करके, प्रत्येक मेमोरी सेल में अलग-अलग प्रतिरोध सेट करना संभव है और इस प्रकार न केवल उनमें 0 और 1 रिकॉर्ड किया जाता है, बल्कि अन्य मान भी। शोधकर्ताओं का कहना है कि प्रत्येक कोशिका आठ इलेक्ट्रॉन राज्यों को प्राप्त करने में सक्षम है जो स्पष्ट रूप से एक दूसरे से अलग हैं (यह 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 और 111, यानी तीन बिट्स) को दर्शाता है। यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि तीन-बिट मेमोरी का उपयोग कैसे करें। शायद सिर्फ सूचना भंडारण के घनत्व को बढ़ाने के लिए।

अब प्लेट पर मेमोरी रिकॉर्ड का घनत्व केवल उस रिज़ॉल्यूशन पर निर्भर करता है जिसके साथ प्रिंटर प्रिंट करने में सक्षम है। DMP-2850 मॉडल 100 × 100 माइक्रोन कोशिकाओं को प्रिंट करता है, लेकिन इंकजेट प्रौद्योगिकी में किसी भी सुधार से तुरंत मेमोरी क्षमता बढ़ जाएगी।


माइक्रोस्कोप के नीचे एक मेमोरी सेल

वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स को मुद्रित करना प्लास्टिक से 3 डी प्रिंटिंग के रूप में क्रांतिकारी तकनीक बन जाएगा। कोई भी अपने घरेलू उपकरण के लिए एक नया इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड प्रिंट कर सकेगा या यदि आवश्यक हो तो केवल एक निजी कंप्यूटर के लिए रैम प्रिंट कर सकेगा।

सफलतापूर्वक मुद्रित की गई मेमोरी ने 0.1 वी पर 10,000 रीड ऑपरेशंस को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया।

वैज्ञानिक कार्य अप्रैल 2017 में पत्रिका एप्लाइड फिजिक्स लेटर्स में प्रकाशित हुआ था (doi: 10.1063 / 1.4978664)।