Des mémoires organiques denses et flexibles !

Publié par Redbran le 28/06/2016 à 12:00
Source: CNRS-INC
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Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l'Université Humboldt de Berlin (Allemagne) et l'Université de Nova Gorica (Slovénie), ont montré qu'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) soigneusement choisi d'une petite molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) photocommutable et d'un polymère (Un polymère (étymologie : du grec pollus, plusieurs, et meros, partie) est un...) semi?conducteur permet de fabriquer des mémoires de haute performance qui peuvent être écrites et effacées par illumination. Ces mémoires optiques multi?niveaux (de 8 bits !) ont également été intégrées sur des substrats flexibles, ouvrant ainsi la voie à des applications pour l'électronique portable, le papier électronique (Le papier électronique (également appelé e-paper ou encre électronique), est...) et les dispositifs intelligents. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Nanotechnology.


Ecriture et effacement de la mémoire organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande...) par illumination avec de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) ultraviolette et verte induisant la photocommutation de l'interrupteur (Un interrupteur (dérivé de rupture) est un dispositif ou organe, physique ou virtuel, permettant...) moléculaire.
© Paolo Samorì

Dans la quête de l'amélioration de la capacité de stockage de données des dispositifs électroniques de tous les jours (mémoires vives, disques durs, clés USB, etc.), des stratégies alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié...) aux technologies conventionnelles à base de silicium doivent être développées. La miniaturisation continue des circuits électroniques, conduisant à l'intégration d'un plus grand nombre de mémoires par unité de surface, a déjà montré ses limites en raison d'une complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...) de fabrication accrue. Une autre approche prometteuse consiste à développer des mémoires capables de stocker non pas un seul mais plusieurs bits d'information par dispositif, communément appelées mémoires multi?niveaux.

Une équipe européenne de chercheurs de Strasbourg, de Berlin et de Nova Gorica a ainsi développé un transistor organique en couches minces sensible à la lumière en mélangeant une molécule conçue sur mesure servant d'interrupteur optique miniaturisé avec un polymère semi?conducteur de haute performance. Lorsqu'il est illuminé avec de la lumière ultraviolette et verte, respectivement pour "écrire" et "effacer" une information, l'interrupteur moléculaire subit une interconversion réversible entre deux formes distinctes, l'une permettant et l'autre empêchant le passage du courant à travers le polymère semi?conducteur environnant.

En intégrant ces composés dans des transistors et en utilisant des impulsions laser de courte durée, les chercheurs ont pu construire des mémoires multi?niveaux avec une capacité de stockage de données de 8 bits. Significativement, leurs prototypes de dispositifs combinent une grande endurance à plus de 70 cycles d'écriture et d'effacement et des temps de rétention des données supérieurs à 500 jours. Enfin, l'équipe a réussi à transférer ce concept de dispositif sur des substrats polymériques flexibles et légers, comme le polyéthylène téréphtalate (Le polyéthylène téréphtalate (PET), que l'on trouve également avec...), afin de remplacer le silicium rigide couramment utilisé. L'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) souple obtenue conserve ses caractéristiques électriques après 1000 cycles de flexion, ce qui démontre sa robustesse et sa pertinence pour l'électronique flexible.

Ces résultats sont d'une grande importance pour la réalisation de (nano)dispositifs électroniques intelligents et pliables de haute performance programmables par illumination avec des applications potentielles pour les mémoires optiques multi?niveaux de haute densité et flexibles, les circuits logiques, et plus généralement pour l'optoélectronique de prochaine génération.

Référence :
Tim Leydecker, Martin Herder, Egon Pavlica, Gvido Bratina, Stefan Hecht, Emanuele Orgiu & Paolo
Samorì
Flexible non?volatile optical memory thin?film transistor device with over 256 distinct levels based on
an organic bicomponent blend - Nature Nanotechnology 20 juin 2016
DOI: 10.1038/nnano.2016.87

Contact chercheurs :
- Paolo Samorì, Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires – Strasbourg
- Emanuele Orgiu, Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires – Strasbourg
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