📜  高分子记忆体

📅  最后修改于: 2021-09-16 10:31:21             🧑  作者: Mango

半导体存储器是一种用于数字数据存储的数字电子半导体器件,例如计算机存储器,其中数据存储在硅集成电路存储芯片上的金属氧化物半导体 (MOS) 存储单元中。聚合物内存暗示了新的内存创新,它利用导电聚合物而不是基于硅的结构来存储数据。聚合物是高度适应性的有机材料,由单分子的长链组成。聚合物是必不可少的电子材料,可以作为液体进行加工。借助薄膜存储器技术,聚合物可用于各种工业标准工艺。

被称为PEDOT(聚乙撑二氧噻吩)的聚合物是一种不寻常的塑料,因为它在低电压下导电,这使得这种聚合物适用于各种工业过程中的抗静电涂层。后来发现,在高脉冲电流下,它会变成不导电状态(充当绝缘体)。基于 PEDOT 的存储器被用来将计算机数据存储为 0 和 1。通过堆叠内存层,一个立方厘米的小工具可以容纳多达 1 GB 的容量,并且足够小,可以与 CD 和 DVD 相媲美。

聚合物内存如何工作:
基于聚合物的记忆背后的基本原理是聚合物链拥有的偶极矩,因为聚合物显示出不同的导电性,并且当施加电场时,聚合物局部偶极子被建立。偶极矩是将电场施加到含有正负电荷的固体上时,正电荷向场的负端方向移动,而负电荷向场的正端方向移动时产生偶极矩因此设置了偶极子。与硅器件相比,聚合物存储器以完全不同的方式存储数据。 Coatues 芯片不是将零和一编码为存储在电池中的电荷量度,而是根据聚合物电阻存储数据。 Coatue 将每个存储单元制作为夹在两个电极之间的聚合物。为了驱动这个电池框架,在顶部和底部电极上施加电压。使用电场降低聚合物的电阻,从而扩大其传导电流的能力;聚合物保持其状态,直到施加相反极性的场以将其电阻升高到其原始水平。不同的电导率状态构成数据位。

聚合物内存的特点:

  • 存储的每一位都使用零晶体管。
  • 内存是非易失性的。
  • 微秒初始读取。写入速度快于 NAND 和 NOR Flash。
  • 基本准备,简单配合不同的CMOS。
  • 无需单元备份控制或刷新。
  • 工作温度范围介于 – 40 和 110°C 之间。

聚合物内存的优点:

  • 塑料记忆很快。实验室,1GB存储容量的组装小工具产生的读/写过程持续时间比CompactFlash快数倍(10倍),通常为10MB / s读取,1-4MB / s组合,从而提供快速的读写速度.
  • 低功耗。
  • 与硅的 1.5-6.5B(十亿)相比,它需要的晶体管要少得多,1GB 的存储容量通常只需 0.5M(百万)。
  • 它可以垂直堆叠在一个项目中,产生 3D 空间利用率;硅芯片必须彼此相邻。
  • 易于制造:使用喷墨打印机将流体聚合物电路喷洒到表面上
  • 对于每 GB 内存,薄膜框架需要大约 50 万个晶体管。传统的基于硅的框架将需要 1.5 到 65 亿个晶体管才能达到同等的 GB。

聚合物内存的限制:

  • 将聚合物内存转变为商用内存是一项繁琐的任务,因为内存技术的竞争不仅在于存储容量,还在于能耗、速度和质量等。
  • 它可以读取多次,但只能写入一次。
  • 他们指出,在新的存储材料能够与硅的高性能抗衡之前,它们可能会仅限于利基应用。