Os cientistas do Centro Integrado de Dresden para Física Aplicada e Materiais Fotônicos (IAPP) e do Centro para o Avanço da Eletrônica de Dresden (cfaed) em TU Dresden desenvolveram uma nova tecnologia de armazenamento baseada na combinação de um diodo orgânico emissor de luz (OLED) e um isolador.

Este dispositivo permite a leitura das informações armazenadas tanto óptica quanto eletricamente. Além disso, as informações podem ser adicionadas em partes - assim, vários estados de armazenamento podem ser mapeados em um dispositivo. Os resultados já foram publicados na renomada revista. Materiais Funcionais Avançados .

Outra novidade diz respeito às medições da série de testes:foram realizadas exclusivamente com o inovador "SweepMe!" software de medição, que foi desenvolvido por um IAPP / cfaed start-up de mesmo nome.

p Essa história começou em 2015. Dois cientistas cfaed, ambos especialistas na área de eletrônica orgânica, estavam a caminho de uma conferência no Brasil que incluiu uma longa viagem de ônibus até o local do evento Porto de Galinhas. Tive muito tempo para conversar. E então acontece que um dos dois - Prof. Stefan Mannsfeld (Presidente de Dispositivos Orgânicos, cfaed / IAPP) compartilhou a ideia com o outro - Dr. Axel Fischer (presidente de semicondutores orgânicos, IAPP) que o manteve ocupado por um tempo.

A combinação de um diodo emissor de luz orgânico convencional (OLEDs) com uma camada isolante teria que resultar em uma unidade de armazenamento devido aos efeitos físicos específicos dos materiais usados, que poderia ser escrito e lido usando sinais luminosos e elétricos:um uso indevido da tecnologia OLED, por assim dizer. Como se viu, os dois eram uma combinação perfeita - Dr. Fischer confirmou que as tecnologias e a experiência necessárias já estavam disponíveis no IAPP - portanto, a investigação dessa ideia era apenas uma questão de tempo. Yichu Zheng, da cadeira do Prof. Mannsfeld, era uma candidata adequada para dedicar sua tese de doutorado a este tópico.

Armazenamento e leitura - com luz e eletricidade

Os resultados deste trabalho já estão disponíveis e acabam de ser publicados na revista. Materiais Funcionais Avançados . Os cientistas descrevem um novo tipo de memória capacitiva orgânica programável, que é uma combinação de um OLED e um capacitor MOS (MOS =semicondutor de óxido de metal). A unidade de armazenamento chamada "pinMOS" é um memcapacitor não volátil com alta repetibilidade e reprodutibilidade. A característica especial é que o pinMOS é capaz de armazenar vários estados, uma vez que os encargos podem ser adicionados ou removidos em montantes controláveis. Outro recurso atraente é que essa memória simples baseada em diodo pode ser gravada e lida eletricamente e opticamente. Atualmente, uma vida útil de mais de 104 ciclos de apagamento de leitura e gravação é alcançada, e os estados de memória podem ser mantidos e diferenciados ao longo de 24 horas. Os resultados mostram que o princípio da memória pinMOS como um meio de armazenamento capacitivo confiável é promissor para futuras aplicações em circuitos eletrônicos e fotônicos, como computadores neuromórficos ou sistemas de armazenamento visual. Os co-autores do Weierstraß Institute Berlin (WIAS) puderam contribuir para a interpretação precisa do mecanismo funcional realizando simulações de difusão por deriva.

Uma memória capacitor de diodo foi apresentada pela primeira vez em 1952 por Arthur W. Holt em uma conferência ACM no Canadá, mas só agora este conceito está sendo revivido com o uso de semicondutores orgânicos, uma vez que todas as funções de uma conexão discreta de diodos e capacitor podem ser integradas em uma única célula de memória.

Medindo com SweepMe! Uma abordagem inovadora para o laboratório

Todas as medições neste estudo foram realizadas com o novo software de medição de laboratório "SweepMe! Este software foi desenvolvido por uma start-up, que é um spin-off da TU Dresden. Os físicos Axel Fischer e Felix Kaschura, que receberam seu Ph.D. da TUD, fundaram o SweepMe! em 2018 no IAPP.

Este estudo provou como o SweepMe é versátil! pode ser. Se a medição de capacitâncias dependentes de tensão e dependentes do tempo, a criação de características de corrente-tensão, a combinação de gerador de sinal e osciloscópio ou o processamento de imagens de uma câmera industrial - tudo foi implementado com apenas este pacote de software. Mesmo variações sofisticadas de parâmetros, o que normalmente exigiria um esforço considerável de programação, poderia ser implementado em um tempo muito curto. Desde outubro de 2019, SweepMe! está disponível em todo o mundo gratuitamente.