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研究报告:3月14日

移位内存寄存器架构;叠加led;生物电子学用电化学晶体管。

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移位内存寄存器架构

新加坡科技设计大学的研究人员说提出一种新的可重构内存移位寄存器架构,用于既可重构内存组件又可编程移位寄存器的设备。

该装置基于相变合金,可以在玻璃状非晶状态和有序晶体状态之间可逆切换。它使用了四种材料状态:非晶态、全晶态、部分晶态和引物态,它们代表了不同的移位寄存器/存储模式。

“当作为存储器工作时,该设备可以用1.9 ns脉冲从无序的玻璃状态切换到晶体状态,这比现有的掺杂氮的锗锑碲化层设备短约三分之一;并表现出2 pJ的重置能量。SUTD的助理教授Desmond Loke说:“当作为移位寄存器工作时,该设备可以在串行-串行-输出模式和串行-并行-输出模式之间切换,使用单个单元,并表现出许多电阻水平,这是以前没有显示过的。”

研究人员表示,这种移位寄存器内存架构可用于设计广泛的高性能电子系统,并应用于各种操作方案和计算。

叠加发光二极管

尖锐的,没有缺陷显示根据麻省理工学院、佐治亚理工学院欧洲分校、世宗大学和其他大学的研究,可以通过垂直堆叠红色、绿色和蓝色发光二极管,而不是并排放置。每个堆叠的像素宽约4微米,微型led的密度可以达到每英寸5000像素,研究人员称这是迄今为止报道过的最小像素和最高密度。

通过改变施加在每个像素的红色、绿色和蓝色膜上的电压,他们可以在单个像素中产生各种颜色。麻省理工学院博士后Jiho Shin说:“如果你对红色有更高的电流,对蓝色有更弱的电流,像素就会呈现粉红色,等等。”“我们能够创造所有的混合颜色,我们的显示器可以覆盖接近可用的商业色彩空间。”

该团队利用先前开发的方法从硅片和其他表面上生长和剥离完美的二维单晶材料——他们称之为二维基于材料的层转移(2D material based layer transfer,简称2DLT)。这种方法被用于生长红色、绿色和蓝色led的超薄膜。然后,他们将整个LED薄膜从基片上剥离,并将它们堆叠在一起,制成红、绿、蓝膜的层饼。然后,他们可以将蛋糕雕刻成微小的垂直像素图案,每个像素只有4微米宽。

Shin说:“在传统显示器中,每个R、G和B像素都是横向排列的,这限制了每个像素的大小。”“因为我们将三个像素垂直堆叠,理论上我们可以将像素面积减少三分之一。”

作为演示,该团队制作了一个垂直LED像素,并表明通过改变施加在每个像素的红色、绿色和蓝色膜上的电压,他们可以在单个像素中产生各种颜色。

该团队计划改进垂直像素的操作。到目前为止,他们已经证明他们可以刺激一个单独的结构来产生全光谱的颜色。他们将致力于制作一个由许多垂直微型led像素组成的阵列。

Shin说:“你需要一个单独控制2500万个led的系统。”“在这里,我们只是部分地证明了这一点。主动矩阵运算是我们需要进一步发展的东西。”

生物电子学用电化学晶体管

一种新型晶体管,适用于生物电子学由西北大学的研究人员开发。

电化学晶体管是基于电子聚合物和垂直结构。它既导电又导电,在空气中很稳定。它还可以与血液和水兼容,并可以放大重要信号,使其特别适用于生物医学传感。

西北大学生物医学工程教授Jonathan Rivnay说:“这种令人兴奋的新型晶体管使我们能够同时使用生物系统和电子系统的语言。生物系统通常通过离子信号进行交流,而电子系统则通过电子进行交流。”“这种晶体管作为‘混合导体’非常有效地工作的能力,使它们在生物电子诊断和治疗方面具有吸引力。”

该团队表示,它可以在可穿戴设备中实现现场信号处理,就在生物设备的接口处。潜在的应用包括测量心跳、血液中的钠和钾水平,以及用于研究睡眠障碍的眼动。

西北大学催化化学、材料科学、化学和生物工程教授托宾·j·马克斯(Tobin J. Marks)说:“所有现代电子产品都使用晶体管,可以快速开关电流。”“在这里,我们使用化学来增强开关。我们的电化学晶体管将性能提升到一个全新的水平。你拥有传统晶体管的所有属性,但更高的跨导(它可以提供放大的衡量标准),超稳定的开关特性循环,可以实现高密度集成的小占地面积,以及简单、低成本的制造。”



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