Published January 23, 2024 | Version v1
Publication Open

Bioresorbable Resistive Switching Device Based on Organic/Inorganic Hybrid Structure for Transient Memory Applications

Creators

  • 1. Sejong University
  • 2. Phenikaa University

Description

Abstract Biocompatible and biodegradable resistive random‐access memory devices using Mg/agarose/Al 2 O 3 /Mg‐based organic/inorganic structures are reported, showing nonvolatile bipolar resistive switching memory behavior. The organic/inorganic‐based hybrid active layer has large working windows (≈10 6 ) and is highly stable up to 200 continuous sweeps. The device can be also tuned into multilevel memory by varying the compliance current from a few microamperes to several milliamperes. The formation of metallic filaments inside the active layer during SET and RESET stages using an X‐ray photoelectron spectroscopy depth profile and magnesium (Mg) metallic ions that penetrate the agarose layer is confirmed. For the bioresorbable test in both deionized water and phosphate‐buffered saline solution, the erasing time of whole devices can be adjusted by using an ultrathin ALD‐grown Al 2 O 3 film.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم الإبلاغ عن أجهزة ذاكرة وصول عشوائي مقاومة متوافقة حيوياً وقابلة للتحلل الحيوي باستخدام Mg/agarose/Al 2 O 3 /Mg-based organic/nonganic structures، مما يدل على سلوك ذاكرة التبديل المقاوم ثنائي القطب غير المتطاير. تحتوي الطبقة النشطة الهجينة العضوية/غير العضوية على نوافذ عمل كبيرة (≈10 6 ) ومستقرة للغاية حتى 200 عملية مسح مستمرة. يمكن أيضًا ضبط الجهاز في ذاكرة متعددة المستويات عن طريق تغيير تيار التوافق من بضعة ميكرو أمبير إلى عدة مللي أمبير. تم تأكيد تكوين خيوط معدنية داخل الطبقة النشطة خلال مراحل الضبط وإعادة الضبط باستخدام ملف تعريف عمق التحليل الطيفي الكهروضوئي بالأشعة السينية وأيونات المغنيسيوم المعدنية التي تخترق طبقة الأغاروز. بالنسبة للاختبار القابل للامتصاص الحيوي في كل من الماء منزوع الأيونات والمحلول الملحي المخزن للفوسفات، يمكن ضبط وقت محو الأجهزة بأكملها باستخدام فيلم AL 2 O 3 فائق الرقة.

Translated Description (French)

Des dispositifs de mémoire vive résistive biocompatibles et biodégradables utilisant des structures organiques/inorganiques à base de Mg/agarose/Al 2 O 3/Mg sont rapportés, montrant un comportement de mémoire de commutation résistive bipolaire non volatile. La couche active hybride organique/inorganique a de grandes fenêtres de travail (≈10 6 ) et est très stable jusqu'à 200 balayages continus. Le dispositif peut également être syntonisé dans une mémoire multiniveau en faisant varier le courant de conformité de quelques microampères à plusieurs milliampères. La formation de filaments métalliques à l'intérieur de la couche active pendant les étapes de prise et de RÉINITIALISATION à l'aide d'un profil de profondeur de spectroscopie photoélectronique aux rayons X et d'ions métalliques de magnésium (Mg) qui pénètrent dans la couche d'agarose est confirmée. Pour le test biorésorbable dans de l'eau désionisée et une solution saline tamponnée au phosphate, le temps d'effacement de dispositifs entiers peut être ajusté à l'aide d'un film ALD 2 O 3 ultrafin.

Translated Description (Spanish)

Resumen Se informan dispositivos de memoria de acceso aleatorio resistivos biocompatibles y biodegradables que utilizan estructuras orgánicas/inorgánicas basadasen Mg/agarosa/Al2O3/Mg, que muestran un comportamiento de memoria de conmutación resistiva bipolar no volátil. La capa activa híbrida debase orgánica/inorgánica tiene grandes ventanas de trabajo (≈10 6 ) y es altamente estable hasta 200 barridos continuos. El dispositivo también se puede sintonizar en la memoria multinivel variando la corriente de cumplimiento de unos pocos microamperios a varios miliamperios. Se confirma la formación de filamentos metálicos dentro de la capa activa durante las etapas de FRAGUADO y REINICIO utilizando un perfil de profundidad de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X e iones metálicos de magnesio (Mg) que penetran en la capa de agarosa. Para la prueba biorreabsorbible tanto en agua desionizada como en solución salina tamponada con fosfato, el tiempo de borrado de dispositivos completos se puede ajustar mediante el uso de una película de Al2O3 ultrafina cultivada con ALD.

Files

aelm.202300759.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:39f1b286798ff78d80b1a8f08892570f
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
جهاز تبديل مقاوم قابل للامتصاص الحيوي يعتمد على الهيكل الهجين العضوي/غير العضوي لتطبيقات الذاكرة العابرة
Translated title (French)
Dispositif de commutation résistif biorésorbable basé sur une structure hybride organique/inorganique pour des applications de mémoire transitoire
Translated title (Spanish)
Dispositivo de conmutación resistiva biorreabsorbible basado en una estructura híbrida orgánica/inorgánica para aplicaciones de memoria transitoria

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391171493
DOI
10.1002/aelm.202300759

Is supplement to
https://openalex.org/W609904040 (Other)
https://openalex.org/W3128819368 (Other)
https://openalex.org/W3125204845 (Other)
https://openalex.org/W3097847178 (Other)
https://openalex.org/W2963970486 (Other)
https://openalex.org/W2483563543 (Other)
https://openalex.org/W2358137648 (Other)
https://openalex.org/W2259231220 (Other)
https://openalex.org/W2250707195 (Other)
https://openalex.org/W2021581299 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1570550786
  • https://openalex.org/W1976761689
  • https://openalex.org/W2004027131
  • https://openalex.org/W2036899386
  • https://openalex.org/W2053745713
  • https://openalex.org/W2070677299
  • https://openalex.org/W2074635383
  • https://openalex.org/W2132807300
  • https://openalex.org/W2261526188
  • https://openalex.org/W2287386304
  • https://openalex.org/W2312791546
  • https://openalex.org/W2315901794
  • https://openalex.org/W2513913576
  • https://openalex.org/W2518084657
  • https://openalex.org/W2519313591
  • https://openalex.org/W2525124246
  • https://openalex.org/W2556803867
  • https://openalex.org/W2579013470
  • https://openalex.org/W2610428933
  • https://openalex.org/W2768544220
  • https://openalex.org/W2774963125
  • https://openalex.org/W2798129897
  • https://openalex.org/W2799714968
  • https://openalex.org/W2886386923
  • https://openalex.org/W2941538045
  • https://openalex.org/W2984707426
  • https://openalex.org/W2999665993
  • https://openalex.org/W3012971384
  • https://openalex.org/W3087587354
  • https://openalex.org/W3101566088
  • https://openalex.org/W3124964455
  • https://openalex.org/W3125826033
  • https://openalex.org/W3177031604
  • https://openalex.org/W3184887620
  • https://openalex.org/W3186587804
  • https://openalex.org/W3200907584
  • https://openalex.org/W3210512841
  • https://openalex.org/W4200257744
  • https://openalex.org/W4221148683
  • https://openalex.org/W4281705796
  • https://openalex.org/W4295018453
  • https://openalex.org/W4297094404