L'équipe WPI-MANA fait la démonstration d'une nouvelle mémoire non volatile assistée par laser basée sur des hétérostructures van-der-Waals 2D

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TSUKUBA, Japon, 26 mars 2021 /PRNewswire/  - Une équipe de recherche du WPI-MANA a fait la démonstration d'un dispositif de mémoire non volatile assisté par laser basé sur des hétérostructures bidimensionnelles van-der-Waals.

(Image: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202103102063/_prw_PI1fl_sdz7zZcv.jpg)

Les chercheurs ont conçu et étudié un transistor à effet de champ en disulfure de rhénium (ReS2) à quelques couches avec une grille flottante (FG) locale en graphène monocouche séparée par une fine couche tunnel en nitrure de bore hexagonal (h-BN), et l'ont appliqué aux dispositifs de mémoire non volatile (NVM).

Les dispositifs FG-NVM basés sur des hétérostructures 2D de van-der-Waals (des couches atomiquement fines qui sont attachées les unes aux autres via des interactions de van-der-Waals très faibles) ont fait l'objet d'une attention considérable récemment, car leur fonctionnement accordable et multibit sous la lumière laser pourrait en faire des composants importants dans les futures applications d'électronique numérique et de mémoire multifonctionnelle.

L'équipe a démontré le fonctionnement de la mémoire multi-niveaux via le couplage d'une impulsion laser de 532 nm et d'une impulsion de grille électrostatique. La robustesse et la stabilité du dispositif ReS2/h-BN/FG-graphène accordable par laser montrent le potentiel du stockage d'informations multibit.

Le fonctionnement de la mémoire assistée par laser offre un nouveau degré de liberté pour les dispositifs optoélectroniques multifonctionnels, avec la fonctionnalité supplémentaire d'un accès multi-niveaux communiqué par voie optique. Comme la lumière laser peut se déplacer dans l'espace libre sans perdre de puissance, elle permet de faire fonctionner des dispositifs optoélectroniques à distance, à faible puissance et avec peu de maintenance.

Les chercheurs du WPI-MANA ont utilisé la multicouche ReS2 à bande interdite directe, car ce matériau répond à diverses exigences en tant que matériau de canal pour les dispositifs électroniques. Il s'agit également d'une couche absorbant fortement la lumière, ce qui la rend utile dans les applications optoélectroniques assistées par la lumière.

Le dispositif présente la fonctionnalité d'une mémoire électronique classique et peut stocker des informations de signaux excités par des impulsions laser pour la future logique tout-optique et le traitement de l'information quantique.

Il répond également au besoin d'un contrôle optique et à faible consommation du fonctionnement à plusieurs niveaux des dispositifs NVM, ainsi que d'un dispositif optoélectronique NVM capable de distinguer les longueurs d'onde de la lumière pour la détection des couleurs dans l'imagerie numérique.

Cette recherche a été menée par Yutaka Wakayama (chef de groupe, Quantum Device Engineering Group, WPI-MANA, NIMS) et ses collaborateurs.

« Dispositif de mémoire non volatile multiniveau assisté par laser basé sur des hétérostructures 2D van-der-Waals à faible couche de ReS2/h-BN/Graphène »
Bablu Mukherjee et al, Advanced Functional Materials (25 août 2020)
https://doi.org/10.1002/adfm.202001688

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