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En direct des laboratoires de l'Institut de chimie

 

Des mémoires organiques denses et flexibles !

Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l'Institut de science et d'ingénierie
supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l'Université Humboldt de
Berlin (Allemagne) et l'Université de Nova Gorica (Slovénie), ont montré qu'un mélange
soigneusement choisi d'une petite molécule photocommutable et d'un polymère semi‐conducteur
permet de fabriquer des mémoires de haute performance qui peuvent être écrites et effacées par
illumination. Ces mémoires optiques multi‐niveaux (de 8 bits !) ont également été intégrées sur des
substrats flexibles, ouvrant ainsi la voie à des applications pour l'électronique portable, le papier
électronique et les dispositifs intelligents. Ces travaux sont parus dans la revue Nature
Nanotechnology
.

 

Dans la quête de l'amélioration de la capacité de stockage de données des dispositifs électroniques de
tous les jours (mémoires vives, disques durs, clés USB, etc.), des stratégies alternatives aux technologies
conventionnelles à base de silicium doivent être développées. La miniaturisation continue des circuits
électroniques, conduisant à l'intégration d'un plus grand nombre de mémoires par unité de surface, a
déjà montré ses limites en raison d'une complexité de fabrication accrue. Une autre approche
prometteuse consiste à développer des mémoires capables de stocker non pas un seul mais plusieurs
bits d'information par dispositif, communément appelées mémoires multi‐niveaux.


Une équipe européenne de chercheurs de Strasbourg, de Berlin et de Nova Gorica a ainsi développé un
transistor organique en couches minces sensible à la lumière en mélangeant une molécule conçue sur
mesure servant d'interrupteur optique miniaturisé avec un polymère semi‐conducteur de haute
performance. Lorsqu'il est illuminé avec de la lumière ultraviolette et verte, respectivement pour
« écrire » et « effacer » une information, l'interrupteur moléculaire subit une interconversion réversible
entre deux formes distinctes, l'une permettant et l'autre empêchant le passage du courant à travers le
polymère semi‐conducteur environnant.


En intégrant ces composés dans des transistors et en utilisant des impulsions laser de courte durée, les
chercheurs ont pu construire des mémoires multi‐niveaux avec une capacité de stockage de données de
8 bits. Significativement, leurs prototypes de dispositifs combinent une grande endurance à plus de 70
cycles d'écriture et d'effacement et des temps de rétention des données supérieurs à 500 jours.
Enfin, l'équipe a réussi à transférer ce concept de dispositif sur des substrats polymériques flexibles et
légers, comme le polyéthylène téréphtalate, afin de remplacer le silicium rigide couramment utilisé.
L'architecture souple obtenue conserve ses caractéristiques électriques après 1000 cycles de flexion, ce
qui démontre sa robustesse et sa pertinence pour l'électronique flexible.


Ces résultats sont d'une grande importance pour la réalisation de (nano)dispositifs électroniques
intelligents et pliables de haute performance programmables par illumination avec des applications
potentielles pour les mémoires optiques multi‐niveaux de haute densité et flexibles, les circuits logiques,
et plus généralement pour l'optoélectronique de prochaine génération.

 

samori

Ecriture et effacement de la mémoire organique par illumination avec de la lumière ultraviolette et verte induisant la photocommutation de l'interrupteur moléculaire.

© Paolo Samorì

 

Référence

Tim Leydecker, Martin Herder, Egon Pavlica, Gvido Bratina, Stefan Hecht*, Emanuele Orgiu* & Paolo
Samorì*
Flexible non‐volatile optical memory thin‐film transistor device with over 256 distinct levels based on
an organic bicomponent blend

Nature Nanotechnology 20 juin 2016
DOI : 10.1038/nnano.2016.87


Contact chercheur

Paolo Samorì, Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires – Strasbourg
Tél. : 03 68 85 51 60
Courriel : samori@unistra.fr

 

Emanuele Orgiu, Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires – Strasbourg
Tél. : 03 68 85 51 80
Courriel : orgiu@unistra.fr

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Stéphanie Younès

 

22 juin 2016

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