Технологический прогресс достигнут в сотрудничестве с исследователями из Университета Йонсей, Университета Гента и Сингапурского института исследования материалов и инженерии. Исследовательская группа успешно встроила мощный чип магнитной памяти в гибкий пластик, и этот гибкий чип памяти станет важным компонентом при проектировании и разработке гибких и легких устройств. Такие устройства имеют большой потенциал в таких приложениях, как автомобилестроение, медицинская электроника, промышленное управление двигателями и робототехника, промышленная энергетика и управление энергопотреблением, а также в военных системах и системах авионики.
Исследовательская группа, возглавляемая доцентом Ян Хёнсу с кафедры электротехники и вычислительной техники инженерного факультета NUS, опубликовала свои выводы в журнале Advanced Materials 6 июля 2016 года.Гибкие, высокопроизводительные устройства памяти — ключевой фактор гибкости электроникиГибкая электроника в последнее время стала предметом активных исследований. В частности, устройства с гибкой магнитной памятью привлекли большое внимание, поскольку они являются фундаментальным компонентом, необходимым для хранения и обработки данных в носимой электронике и биомедицинских устройствах, которые требуют различных функций, таких как беспроводная связь, хранение информации и обработка кода.
Несмотря на то, что был проведен значительный объем исследований различных типов микросхем памяти и материалов, все еще существуют серьезные проблемы при изготовлении высокопроизводительных микросхем памяти на мягких гибких подложках без ущерба для производительности.Чтобы решить текущие технологические проблемы, исследовательская группа под руководством профессора Янга разработала новую технику имплантации высокопроизводительного чипа магнитной памяти на гибкую пластиковую поверхность.Новое устройство работает на магниторезистивной памяти с произвольным доступом (MRAM), в которой для хранения данных используется магнитный туннельный переход (MTJ) на основе оксида магния (MgO).
MRAM превосходит обычные компьютерные микросхемы оперативной памяти (RAM) во многих аспектах, включая способность сохранять данные после отключения питания, высокую скорость обработки и низкое энергопотребление.Новый метод имплантации чипа MRAM на гибкую пластиковую поверхностьГруппа исследователей сначала вырастила MTJ на основе MgO на поверхности кремния, а затем протравила нижележащий кремний. Используя метод трансферной печати, команда имплантировала микросхему магнитной памяти на гибкую пластиковую поверхность из полиэтилентерефталата, контролируя при этом величину деформации, вызванной размещением микросхемы памяти на пластиковой поверхности.
Доцент Ян сказал: «Наши эксперименты показали, что туннельное магнитосопротивление нашего устройства может достигать 300 процентов — это похоже на автомобиль с необычайной мощностью в лошадиных силах. Нам также удалось добиться улучшенной резкости переключения.
Благодаря всем этим улучшенным функциям, гибкий магнитный чип может передавать данные быстрее ».Комментируя важность этого открытия, профессор Ян сказал: «Гибкая электроника станет нормой в ближайшем будущем, и все новые электронные компоненты должны быть совместимы с гибкой электроникой. Мы первая команда, которая создала магнитную память на гибкой поверхности. , и эта важная веха дает нам импульс к дальнейшему повышению производительности гибких устройств памяти и вносит свой вклад в революцию гибкой электроники ».Доцент Ян и его команда недавно получили патенты США и Южной Кореи на свою технологию.
Они проводят эксперименты по улучшению магнитосопротивления устройства путем точной настройки уровня деформации в его магнитной структуре, а также планируют применить свою технику в различных других электронных компонентах. Команда также заинтересована в сотрудничестве с отраслевыми партнерами для изучения дальнейшего применения этой новой технологии.