Сибирские ученые создали композитный материал для гибкой электроники

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова (ИФП СО РАН) создали новый композитный материал, подходящий для создания гибких элементов памяти, сообщает научный институт во вторник.

"Исследователи… создали новый материал для мемристоров (резисторов, обладающих памятью): композит из наночастиц оксида ванадия, покрытых фторированным графеном. Разработанные структуры могут использоваться для изготовления элементов памяти гибкой электроники: они выдерживают многочисленные деформации, способны хранить и многократно перезаписывать информацию всего за 30 наносекунд", - говорится в сообщении.

В институте пояснили, что мемристор представляет собой микроэлектронный компонент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от протекшего через него электрического заряда. Он может выступать и как быстродействующая ячейка памяти, и как компонент нейроморфных сетей.

"Перед нами стояла задача создать мемристорный материал для гибкой электроники, для этих целей хорошо подходит фторированный графен: он сохраняет стабильность при многократных переключениях, устойчив к изменениям температуры, механическим воздействиям. Однако, его недостатком является небольшая (1-2 порядка) разница токов для открытого и закрытого состояния мемристора. Чтобы решить проблему мы добавляли к фторированному графену материалы, позволяющие увеличить резистивный эффект", - приводятся в сообщении слова младшего научного сотрудника ИФП СО РАН Артема Иванова.

Ученый отметил, что лучший результат показали композитные пленки, состоящие из фторированного графена и наночастиц оксида ванадия - разница между токами в открытом и закрытом состояниях, достигала девяти порядков, что позволяет создать систему из нескольких тысяч мемристоров. Это, с одной стороны, увеличивает емкость памяти, а с другой - дает возможность создавать нейроморфные сети, по принципу работы схожие с человеческим мозгом. Мемристоры из нового композитного материала печатают на 2D принтере. Напечатанные на полимерном материале структуры можно сгибать практически вдвое — проводящие компоненты не пострадают.

"В нашей лаборатории разработана надежная, удобная и воспроизводимая технология получения фторированного графена, которой больше нет нигде в мире. 2D печать, в свою очередь, не требует дорогостоящего оборудования, больших финансовых вложений. Конечно, персональный компьютер напечатать невозможно, но, например, телефоны сейчас стремятся сделать гибкими, как и другие гаджеты: фитнес-браслеты, носимые сенсорные системы для мониторинга состояния здоровья и так далее", - прокомментировала ведущий научный сотрудник института Ирина Антонова.

Перезаписать информацию на мемристоры, созданные новосибирскими физиками, можно до миллионов раз за рекордно короткое время, отметили в ИФП СО РАН.