📜  高分子记忆体

📅  最后修改于: 2021-08-27 05:33:03             🧑  作者: Mango

半导体存储器是用于数字数据存储的数字电子半导体设备,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。聚合物存储器体现了新的存储器创新技术,该技术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。聚合物是不可或缺的电子材料,可以加工成液体。借助薄膜存储技术,聚合物可用于各种工业标准工艺中。

称为PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)的聚合物是一种不寻常的塑料,因为它在低压下导电,这使该聚合物适合于各种工业过程中的防静电涂层。后来发现,在高电流脉冲下,它变为非导电状态(用作绝缘体)。基于PEDOT的存储器用于将计算机数据存储为零和一。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的数据,并且足够适度以与CD和DVD竞争。

Polymer记忆如何运作:
基于聚合物的存储器背后的基本原理是聚合物链所具有的偶极矩,因为该聚合物表现出电导率差异,并且在施加电场时会建立聚合物局部偶极子。当将电场施加到包含正电荷和负电荷的固体时,就会产生偶极矩,正电荷在电场方向上朝负端方向位移,而负电荷在电场方向上朝正方向方向位移。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单元中的电荷量度,而是根据聚合物的电阻存储数据。 Coatue将每个存储单元制造为夹在两个电极之间的聚合物。为了启动该电池框架,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,从而扩展其传导电流的能力;聚合物保持其状态,直到施加相反极性的电场以将其电阻恢复至原始水平。不同的电导率状态构成数据位。

聚合物记忆的特点:

  • 每存储一位零晶体管。
  • 内存是非易失性的。
  • 微秒的初始读取。写速度比NAND和NOR Flash快。
  • 基本的准备工作,易于与不同的CMOS配合。
  • 无需单元备份控制或刷新。
  • 工作温度范围为– 40至110°C。

聚合物记忆的优点:

  • 塑料记忆很快。在实验室中,组装后的小工具具有1GB的存储容量,其读/写过程的持续时间比CompactFlash快很多倍(10倍),后者通常是10MB / s的读取速度,1-4MB / s的写入速度,从而提供了快速的读写速度。
  • 功耗低。
  • 它需要的晶体管要少得多,通常1GB的存储容量只有50万个晶体管(百万个),而硅的1.5-6.5B个(十亿个)则与此相反。
  • 它可以垂直堆叠在一个项目中,从而产生3D空间利用率。硅芯片必须彼此相邻放置。
  • 易于制造:使用喷墨打印机将聚合物流体回路喷洒到表面上
  • 薄膜框架每千兆字节的内存需要约50万个晶体管。常规的基于硅的框架将需要1.5到65亿个晶体管才能获得同等的千兆字节。

聚合物记忆体的局限性:

  • 将聚合物存储器转变为商用存储器是一项繁琐的任务,因为存储技术不仅要在存储容量的基础上竞争,而且还要在能耗,速度和毫不动摇的质量等方面进行竞争。
  • 它可以读取很多次,但只能写入一次。
  • 他们的笔记指出,在新的存储材料无法与硅的高性能相抗衡之前,它们很可能会被限制在利基应用中。