整合2獨立記憶體元件 臺師大研發新型發光記憶體

臺灣師範大學光電工程研究所教授李亞儒、助理教授張俊傑，與日本九州大學材料化學與工程研究所特聘教授玉田薫共組研究團隊，成功整合發光電化電池（LEC）、可變電阻式記憶體（RRAM）等2個獨立元件，研發出新型「發光記憶體」，可同時以電子、光學的方式傳輸數據。

科技部自然司長羅夢凡表示，電腦記憶體是系統的短期資料儲存區，應用層面廣泛，包含手機、電腦等3C產品；目前的記憶體多是以電子作為輸入與讀取數據資料的主要方式，比較普遍的元件就是「快閃記憶體」。但研究人員為了提升存取效率，仍積極開發次世代記憶體；目前市場預期RRAM可成為現行記憶體元件的替代品之一，但缺點是會限制整體速度。

雖然近來已有將RRAM與LEC結合成發光記憶體的研究，但整合製程卻相當複雜。不過，李亞儒說明，他的研究團隊使用由「溴化銫鉛（CsPbBr3）」組成的「鈣鈦礦」量子點，透過控制外加電場下離子在鈣鈦礦晶體結構中遷移的特性，讓RRAM、LEC可分別透過電子、發光的方式寫入或刪除數據，成為具有獨特物理、光學與電學性能的新材料，大幅簡化製程。

李亞儒指出，只要使用兩種不同尺寸的鈣鈦礦量子點，就能藉由量子侷限效應改變發光波長，可從元件發出的是藍光或綠光即時判讀發光記憶體是處於1或0的記憶狀態。他強調，新型的發光記憶體可精準控制，資料在儲存過程中也可同時傳遞出去，實現高速運算的需求；未來有機會應用在資訊加密、網路通訊以及多位元儲存等技術。

科技部表示，這項研發成果已於今年7月在知名國際期刊《自然通訊》（Nature Communications）中發表，不僅拓展了鈣鈦礦材料的應用範疇，可作為電子學和光子學高度整合的成功範例，未來也有望在半導體產業中實現更多工的數據存取模式。◇