研究人员成功利用有机纳米材料开发高性能光应答存储元件

国立台湾大学化学工程学系教授陈文章与日本北海道大学工学研究院教授佐藤敏文(Toshifumi Satoh)长期合作,成功利用有机纳米材料开发出高性能光应答存储元件,研究成果刊登于材料领域界的国际重要期刊Advanced Materials上。

现有应用的存储技术着重于透过微缩技术及三维堆叠方式,以应对效能与储存密度不断增长的需求,在制程高度复杂化的情况下,逐渐产生开发技术困难和制备成本过高等问题。下一代有机光电元件具有低成本、易于批量制造、可弯曲等特性,近年来引起广泛研究兴趣,然而对于操作电压、应答速度及长期稳定性仍有待突破。

陈文章教授长期致力于开发存储材料及元件,2017年首度提出光感型无机/有机复合物浮动闸极概念,开发以光作为开关的存储元件,对不同的光波长有可调控性,并具备复数位元储存特性(Advanced Materials, 2017, vol.29, page 1701645)。

陈教授并与佐藤教授合作多年,共同开发有机纳米材料,应用于有机光应答存储元件,透过分子设计开发具共轭硬杆‒柔曲链段的P型及N型材料,作为电荷储存的光感性浮动闸极,所开发的电荷储存材料与半导体层具有相同核心共轭结构,而材料之柔曲链段扮演电荷阻隔(4 – 6 nm)角色,且其自组装规整纳米结构大幅提升元件的性能再现性,因此所开发元件可于0.1伏特的极低电压操作下,记忆开关比例最高可达105倍,其光驱动范围更接近涵盖全可见光谱(如下图所示) 。

研究人员成功利用有机纳米材料开发出高性能光应答存储元件
台日合作利用有机纳米材料,开发高性能光应答存储元件

此研究成果对开发下一代有机光驱动元件的材料设计及应答机制具重要性,2020年9月10日发表于材料领域界的国际重要期刊Advanced Materials (2020, vol. 32, Page 2002638)。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

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