Мемристор - элемент электрической цепи, способен изменять своё сопротивление в зависимости от протекшего через него заряда, был теоретически предсказан в 1971 году профессором Леоном Чуа. Однако первый лабораторный образец мемристора был создан лишь в 2008 году исследователями компании Hewlett-Packard на основе дефектного пяти нанометрового слоя диоксида титана.
Благодаря наличию у мемристоров эффекта памяти с возможностью хранения нескольких уровней информации в одной ячейке, такие структуры рассматривают в качестве перспективной замены существующим элементам флэш-памяти, оперативной памяти или же жестких дисков. Кроме того, мемристор рассматривается в качестве основы, так называемой, нейроморфной электроники.
Исследователи использовали для создания мемристоров слоистые частицы дисульфида молибдена и дисульфида вольфрама, состоящие из нескольких атомных слоев. Данные частицы принадлежат к классу двумерных материалов и по свойствам схожи с графеном. За счет слабых связей между слоями MoS2 и WS2 можно получить частицы толщиной в несколько атомных слоев. Однако в отличии от графена данные частицы обладают полупроводниковыми свойствами.
Для создания мемристора частицы дисульфидов были нанесены растворными мемтодами на серебряный электрод, предварительно напечатанный на полимерной подложке из полиэтилен-нафталата (PEN). Затем обработаны специальным образом – окислены под действием УФ-излучения или же путем термической обработки. После чего на верхней поверхности был напечатан второй серебряный контакт. При окислении дисульфидных частиц в тонком приповерхностном слое (толщина <3 нм) возникают дефекты кристаллической структуры, которые и определяют мемристивные свойства. Под действием приложенного напряжения 0.1-0.2В дефекты выстраиваются определенным образом в результате чего происходит переключение мемристора из низкопроводящего состояния в высокопроводящее состояние. Диапазон переключения сопротивления составляет 6 порядков величины.
Фотография массива перекрестных точек мемристра-а), схематическое изображение Ag/MoOx/MoS2/Ag мемристра-b), микрофотография сечения AgNW/MoOx/MoS2 переключающего элемента-с).
Созданный авторами мемристор за счет того, что он сконструирован на гибкой полимерной подложке, сможет найти свое применение в различных гибких устройствах, которые уже и сейчас представлены на рынке (электронные браслеты, считывающие биометрические данные) или находятся в разработке (например, гибкие мобильные телефоны и др.).
Источник: http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4135.html
