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在過去的十年中，分子開關嵌入式存儲器件，特別是場效應晶體管(FET)，引起了業界的廣泛興趣，但作為存儲器件功能的關鍵因素，實現具有長保留時間的大存儲窗口仍然是一個挑戰。
而就在近日，韓國浦項科技大學(POSTECH)的研究團隊成功開發了一種能夠調整閾值電壓的新型存儲晶體管，相關成果以“Photophore-Anchored Molecular Switch for High-Performance Nonvolatile Organic Memory Transistor”為題發表在《Advanced Science》網絡版上。


反應的實現過程
據了解，分子開關是通過利用不同有機分子異構體的轉換特性來控制電信號的，當這些開關集成到場效應晶體管中時，它們就可以在分子層面控制電子流。但基于分子開關的場效應晶體管受限于壽命，其有效深陷阱捕獲和存儲電子的能力有限。
為了解決這一難題，研究團隊引入了一種名為“光子橋”的新穎概念，他們在包含二芳基乙烯(DAE)的分子開關的一端，結合疊氮化物和二氮丙啶，并使用光線照射，這些基團就能與有機聚合物半導體形成化學鍵，從而將通常不穩定的DAE封閉異構體穩定在深陷阱捕獲狀態。
實驗成果顯示，采用DAE化合物的有機FET(OFET)存儲窗口為22V，在超過100萬秒的時間內都維持在穩定的深陷阱態，光可編程開關比超過103，并在100個周期內都保持了高運行穩定性。
據悉，該團隊的OFET擁有通過光交聯進行精確圖案化的能力，能夠對半導體層的結構進行精細的控制，在微電子和光電子等領域都有著諸多潛在應用，研究人員表示，該項研究為存儲晶體管領域開辟了新的機遇，也將對數據存儲和處理技術產生重大影響。