Memrias emissoras de luz feitas com um nico semicondutor

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 25/08/2021

Perovskitas

Em um passo importante em direo a componentes eletrnicos de memria de alto desempenho, pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo que precisa apenas de um nico semicondutor para armazenar e transmitir dados – simultaneamente.

O feito mais uma vitria na ainda curta carreira de um dos materiais mais promissores da eletrnica: As perovskitas.

J usadas para fabricar algumas das clulas solares mais eficientes do mundo – em escala de laboratrio – as perovskitas so uma classe de materiais semicondutores que apresentam a mesma estrutura cristalina da perovskita original, um xido de clcio e titnio (CaTiO₃) descoberto na Rssia em 1839 e batizado em homenagem ao mineralogista russo Lev Perovski (1792-1856).

Uma equipe do Japo e de Taiwan conseguiu agora integrar uma clula eletroqumica emissora de luz – um LED de perovskita – com uma memria de acesso aleatrio (RAM) fabricada com o mesmo semicondutor.

Mais do que isso, a equipe conseguiu fazer leituras paralelas e sncronas de dados nesse componente hbrido, usando tanto eletricidade quanto luz – em outras palavras, alm de uma memria eletrnica convencional, o componente uma memria emissora de luz.

Memrias emissoras de luz

A parte ptica da memria permite transmitir dados em altssima velocidade.
[Imagem: Meng-Cheng Yen et al. – 10.1038/s41467-021-24762-w]

As memrias de acesso aleatrio resistivas (RRAM) esto entre as estrelas das memrias que no perdem dados na falta de energia.

Embora a memria flash tenha se tornado extremamente popular, as RRAMs podem ser mais rpidas e mais baratas. Em vez de armazenar cargas eltricas em transistores, como na memria flash, a memria resistiva usa materiais que podem alternar entre os estados de alta e baixa resistncia para representar uns e zeros.

“No entanto, as medies eltricas necessrias para verificar a resistncia e ler zeros e uns da RRAM podem limitar a velocidade geral,” explica o professor Chun-Chieh Chang, da Universidade Nacional de Taiwan. “Recentemente, para superar esse problema, RRAMs foram combinadas com LEDs para desenvolver algo chamado de memrias emissoras de luz. Nesse caso, os dados tambm podem ser lidos verificando se o LED est ligado ou desligado. Esta leitura ptica adicional tambm abre novas rotas para transportar grandes quantidades de informaes. “

A novidade do trabalho da equipe est na simplificao, usando o mesmo semicondutor perovskita (CsPbBr₃) para fabricar tanto o componente eletrnico (clula de memria) quanto o componente ptico (LED), algo que at agora exigia a integrao de dois componentes fabricados com materiais diferentes, o que complica a fabricao e reduz a eficincia.

Alm disso, usando pontos qunticos de perovskita de dois tamanhos diferentes para os dois componentes da memria emissora de luz, a equipe conseguiu obter cores diferentes, dependendo se a memria est sendo escrita ou apagada, fornecendo um indicador em tempo real de uns e zeros.

As perovskitas tambm esto entre os materiais mais promissores para uma lgica multibits que imita a computao do crebro.

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