Los dispositivos de memoria, como un subconjunto de funciones electrónicas que incluyen lógica, sensores y pantallas, han experimentado un aumento exponencial en la integración y el rendimiento conocido como la Ley de Moore. En paralelo, nuestra vida diaria implica cada vez más una variedad de rendimiento relativamente bajofunciones electrónicas implementadas en chips de computadora en tarjetas de crédito, electrodomésticos e incluso etiquetas inteligentes en productos de consumo.
Si bien los dispositivos de memoria son cada vez más flexibles, su facilidad de fabricación e integración en aplicaciones de bajo rendimiento generalmente se han tratado como de importancia secundaria. Pero ahora, gracias al trabajo de un grupo de investigadores de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Munichen Alemania e INRS-EMT en Canadá, esto está a punto de cambiar.
La fabricación aditiva, quizás mejor conocida por la impresión en 3-D, permite un flujo de proceso simplificado, eliminando los pasos complejos de litografía y eliminación de material en detrimento del tamaño de la característica, que en muchos casos no es crítico para los dispositivos de memoria en menos computacionalmenteusos exigentes.
La impresión por inyección de tinta es una tecnología de oficina común que compite con la impresión láser. Ofrece el beneficio adicional de una transferencia directa de la inyección de tinta a la impresión de rollo a rollo. En un artículo que aparece esta semana letras de física aplicada , de AIP Publishing, el grupo presenta una prueba de concepto, utilizando memoria resistiva ReRAM que ahora allana el camino para la producción electrónica imprimible en masa.
El principio básico detrás de la ReRAM del grupo es simple. "En cualquier tipo de memoria, la unidad de memoria básica debe ser conmutable entre dos estados que representan un bit, o '0' o '1.' Para dispositivos ReRAM, estos dos estadosse definen por la resistencia de la célula de memoria ", explicó Bernhard Huber, un estudiante de doctorado en INRS-EMT y que trabaja en el Laboratorio de Tecnología de Microsistemas de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Munich.
Para la memoria de acceso aleatorio de puente conductor CB-RAM utilizada por el grupo, "0" es "un estado de alta resistencia representado por la alta resistencia de un vidrio aislante giratorio, que separa un electrodo de polímero conductor delun electrodo de plata ", continuó." El '1' es un estado de baja resistencia, que es dado por un filamento metálico que crece en el vidrio giratorio y proporciona un cortocircuito reversible entre los dos electrodos ".
En lugar de imprimir colores, "utilizamos tintas funcionales para depositar una estructura de condensador - conductor-aislante-conductor - con materiales que ya se han desplegado en procesos de sala limpia", dijo Huber. "Este proceso es idéntico al de unimpresora de inyección de tinta de oficina, con una opción adicional para ajustar el tamaño de gota y calentar el material de destino ".
El concepto de CB-RAM ya está bien establecido y los líderes del grupo - Andreas Ruediger de INRS-EMT en Canadá y Christina Schindler de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Munich - han trabajado previamente en células CB-RAM más convencionales.
¿Cuál es el significado del trabajo del grupo?
"No solo demostramos que era posible un proceso completo de aditivo impresión sino que también los parámetros de rendimiento son comparables a los dispositivos fabricados para salas blancas", dijo Schindler. "El mayor atractivo tecnológico es la flexibilidad mecánica de nuestros mosaicos de memoria, yel hecho de que todos los materiales necesarios para el procesamiento están disponibles comercialmente "
"Desde nuestra prueba de concepto, estamos allanando el camino hacia la optimización", dijo Schindler. "Nuestra mayor sorpresa fue cuán poco depende el rendimiento del dispositivo del proceso de fabricación".
Esto permite una electrónica flexible de muy bajo costo a través de procesos de impresión. "La electrónica de impresión bajo demanda es otro gran campo de posibles aplicaciones", dijo Ruediger. "En la actualidad, la principal fuente de electrónica versátil son los arreglos de compuerta programables en campo queproporcionar un circuito reconfigurable que se pueda adoptar para diferentes propósitos con limitaciones predefinidas ".
La electrónica de impresión bajo demanda muestra un enorme potencial para líneas de producción pequeñas e inherentemente flexibles y productos para el usuario final.
"Imagínense que los supermercados imprimen sus propias etiquetas inteligentes o proveedores de transporte público que personalizan los boletos multifuncionales a pedido. También se pueden beneficiar los dispositivos portátiles que requieren explícitamente dispositivos electrónicos flexibles", dijo Schindler., podría caer dentro del rango de las impresoras de inyección de tinta actuales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física AIP . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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