近日,taptap下载安装安卓赵强等人与中科院化学所王翰林团队、天津大学胡文平团队在高可靠有机非挥发存储器件领域取得新进展。该研究基于有机铁电晶体管和有机纳米浮栅场效应晶体管的电学存储特性,开发了一种兼具高噪声容限和电压信号输出的有机非挥发存储构型,创新性地提出了具有自补偿增益的二元晶体管分压型非挥发存储器件构型,实现了2T柔性存储单元的设计构想,为发展低成本高可靠性柔性存储技术开辟了新思路。该成果以“Organic Nonvolatile 2T Memory Cell Employing a NOT-Gate-Like Architecture Toward Binary Output Level With Enhanced Noise Tolerance”为题发表在材料类顶刊Advanced Materials(IF=27.4)上。
目前,传统的6T静态随机存储单元因采用双稳态架构,可以通过输出节点获得二进制存储状态。来自电路金属层如字线、位线上的电压波动会在很大程度上影响存储器阵列中二进制电平状态的分布裕度,因此抗噪声干扰能力是影响存储器稳定可靠的重要因素之一。在柔性穿戴电子领域,生物组织普遍存在放电现象,加之复杂的使用环境,其电信号噪声水平无明显规律,而该类存储单元对可能导致读取错误的噪声高度敏感,根据其噪声容限范围能够量化非显著影响存储单元输出电平状态的噪声电压阈值,我们设想了在复杂工况环境下有机非挥发存储器应具有较高噪声容限的要求,这也会成为该类存储器在柔性可穿戴电子领域实际应用的主要性能指标之一。
本研究为了改善上述问题,创造性地提出一种用于有机柔性电路的具有高噪声容限的新型2T存储单元构型。它采用具有存储晶体管和负载晶体管的类非门架构来组成具有公共栅极作为输入节点的分压器。在这个存储单元中,当通过输入节点进行写入编程时,一个晶体管保持“ON”,另一个保持“OFF”,实现接近 Vdd(“1”状态)或零(“0”状态)的二进制输出电平状态。该2T存储单元被证明适用于实现高反差的输出电平,且具有优异的断电数据保持能力,其读取过程的噪声容限范围为7 V(写电压为 ± 30 V)。它有望成为适用于未来柔性电子电路RAM存储器的新型存储单元。

taptap下载安装安卓理学院为论文第一完成单位,赵强为第一作者和第一通讯作者,天津大学的胡文平教授、中科院化学所王翰林研究员为共同通讯作者,对本工作提供大量帮助。该研究得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目支持。
原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202412255.