Přepisovatelný elektronický rezistivní paměťový element

0500870 - ÚMCH 2020 RIV cze P1 - Užitný vzor, průmyslový vzor
Pfleger, Jiří - Panthi, Yadu Ram - Paruzel, Bartosz - Kubáč, L. - Černý, J.
Přepisovatelný elektronický rezistivní paměťový element.
[Rewritable resistive electronic memory device.]
2019. Vlastník: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i. - Centrum organické chemie s. r. o. Datum udělení vzoru: 30.01.2019. Číslo vzoru: 32526
Grant CEP: GA TA ČR(CZ) TH02010414
Institucionální podpora: RVO:61389013
Klíčová slova: electronic memory * organic electronics * polymer
Obor OECD: Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
https://isdv.upv.cz/doc/FullFiles/UtilityModels/FullDocuments/FDUM0032/uv032526.pdf

Byl vyvinut přepisovatelný elektronický rezistivní paměťový element sestávající z vícevrstevné struktury zahrnující spodní elektrodu z elektricky vodivého materiálu uspořádanou na nosném substrátu, na které je nanesena aktivní vrstva z polymerního materiálu a vrchní kovová elektroda Spodní elektroda je tvořena vrstvou cínem dopovaného oxidu india neboli ITO, která je nanesena na nosný substrát ve formě nosné rigidní či flexibilní podložky pro injektování kladně nabitých elektronových děr, tudíž s velkou výstupní prací. Aktivní vrstva obsahuje směs organických polovodičů na bázi diketo-pyrrolo -pyrrolu pro transport kladných elektronových děr a na bázi perylénu pro transport elektronů a svrchní elektroda je tvořena vrstvou hliníku nebo jiného kovu s nízkou výstupní prací pro injektování elektronů. Rezistivní paměťový element podle tohoto technického řešení lze též uspořádat jako vícevrstvou strukturu s vrstvou polymerního dielektrika obsahujícího skupiny s velkým permanentním dipólem a kovové nanočástice zlata nebo stříbra, vložené do rozdělené aktivní vrstvy. Toto řešení je výhodnější z hlediska kvality paměťového efektu, zejména rozdílu elektrického odporu ve stavu logická “1” a “0”, persistence logického stavu a reprodukovatelnosti při cyklování mezi stavy logická “1” a “0”. Aktivní vrstvu je možno připravit pomocí standardních nánosovacích technik – slot die, dip coating, spin coating, nebo tiskových technik jako je sítotisk, flexotisk, ink jet apod. Podstata paměťového efektu u tohoto řešení paměťového elementu třívrstvé struktury spočívá v ovlivnění transportu volného náboje, a tím elektrického odporu rezistivního paměťového prvku prostorovým nábojem vytvořeným při určité hodnotě přiloženého elektrického napětí přenosem náboje mezi polymerem s nízkým ionizačním potenciálem a nízkomolekulární složkou s vysokou hodnotou elektronové afinity.

A rewritable electronic resistive memory element has been developed consisting of a multilayer structure comprising a lower electrode of electrically conductive material disposed on a carrier substrate on which an active layer of polymeric material and an upper metal electrode are deposited. The bottom electrode is made of ITO for injecting positively charged holes, deposited on a rigid or flexible carrier substrate. The active layer comprises a mixture of organic semiconductors based on diketo-pyrrolo-pyrrole for the transport of positive electron holes and perylene derivatives for the transport of electrons, and the top electrode consists of a layer of aluminum or other low work function metal for electron injection. The resistive memory element according to the present invention can also be arranged as a multilayer structure with a polymer dielectric layer containing large permanent dipole groups and metal nanoparticles of gold or silver embedded in the splitted active layer. This solution is better in terms of memory effect quality, in particular the difference in electrical resistance in the logic “1” and “0” states, the persistence of the logic state, and the reproducibility in cycling between the logical “1” and “0” states. The active layer can be prepared using standard deposition techniques - slot die, dip coating, spin coating, or printing techniques such as screen printing, flexography, ink jet, etc. The essence of the memory effect in this three-layer memory element is to influence free charge transport, and thus, the electrical resistance of the resistive memory element by a space charge generated at a certain value of the applied electric voltage by transferring a charge between a polymer with a low ionization potential and a low-molecular weight component with a high electron affinity value.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0303485