固體多態分子隨機訪問存儲器（RAM）制造技術

一種固態、多值分子隨機訪問存儲器（RAM）裝置，其包括電、光學和/或磁可尋址單元、存儲器讀取器和存儲器寫入器。所述可尋址單元包括導電基片；沉積在所述導電基片上的一個或多個電致變色、磁、氧化還原活性和/或光致變色材料層；和沉積在所述一個或多個層的頂部上的導電頂層。所述存儲器寫入器將電位偏壓或光信號或磁場的多個預定值應用到所述單元，其中所應用的各個預定值導致所述單元的唯一可區分光、磁和/或電狀態，從而對應一個唯一邏輯值。所述存儲器讀取器讀取所述單元的所述光、磁和/或電狀態。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大致涉及分子信息處理，且尤其涉及固體、多態、分子隨機訪問存儲器(RAM)裝置和方法。
技術介紹
信息技術是當今許多工業的核心。每日越來越多的信息被存儲和加工用于個人或專業目的。由半導體材料制成的裝置是現代電子設備的根基，包括計算機、電話、電視、收音機和許多其它裝置。許多機器和工具，從車輛到飛機到清洗機，都含有控制裝置或機器運作 的半導體零件。半導體裝置包括各類晶體管、太陽能電池、多種二極管(包括發光二級管)、硅控整流器以及數字和模擬集成電路。信息工業不斷挑戰以開發更小且更快的信息儲存裝置和處理器。分子信息處理變得越來越流行，因為分子是用于信息傳遞和儲存的自上而下方法的通用合成構成塊。特定來說，分子邏輯領域已吸引了巨大關注。分子基于指定輸入的邏輯行為已經在傳感器、醫學診斷、分子存儲器裝置和分子計算識別(MCID)標簽中發現了潛在的應用。迄今為止，如George Boole所介紹，所應用的邏輯絕大部分是基于在系統上執行的數學運算的基本原理，所述系統可完全以兩種穩定狀態存在。其制作輕便性及其各種不同的應用造就了二進制系統對于(分子)信息處理技術的現狀。專利技術概要本專利技術的一個目的是提供多值隨機訪問存儲器裝置。本專利技術的另一個目的是提供能夠儲存3、4或5種狀態的隨機訪問存儲器裝置。本專利技術的又一個目的是提供固態、多值隨機訪問存儲器裝置。本專利技術的再一個目的是提供電可尋址的固態、多值隨機訪問存儲器裝置。本專利技術的再一個目的是提供光、電子或電化學可讀的固態、多值隨機訪問存儲器>J-U ρ α裝直。本專利技術關于一種固態、多值分子隨機訪問存儲器(RAM)裝置，其包括(i)電、光和/或磁可尋址單元，其包括(a)導電基片；(b)沉積在所述導電基片上的一個或多個電致變色、磁性、氧化還原活性和/或光致變色材料層；(C)沉積在(b)的所述一個或多個層頂部上的導電頂層；(ii)存儲器寫入器，其將電位偏壓或光信號或磁場的多個預定值應用至所述單元，其中所應用的各個預定值導致所述單元的唯一可區分光學、磁和/或電狀態，和從而對應一個唯一邏輯值；和(iii)用于讀取所述單元的光學、磁和/或電狀態的存儲器讀取器。在本專利技術的某些實施方案中，導電基片是親水的、疏水的或其組合。在本專利技術的某些實施方案中，導電基片是透明的。在本專利技術的某些實施方案中，分子RAM裝置可被重構以用作二進制、三進制、四進制或任何其它多態存儲器裝置。在本專利技術的某些實施方案中，導電基片包含選自以下的材料玻璃、摻雜玻璃、氧化銦錫(ITO)-涂覆玻璃、硅、摻雜硅、Si (100),Si (lll)、Si02、SiH、碳化硅鏡、石英、金屬、金屬氧化物、金屬和金屬氧化物的混合物、IV族元素、云母、聚合物，諸如聚丙烯酰胺和聚苯乙烯；塑料、沸石、黏土、膜、光纖維、陶瓷、金屬化陶瓷、氧化鋁、導電材料、半導體、鋼或不銹鋼。在本專利技術的某些實施方案中，導電基片呈珠粒、微粒、納米粒子、量子點或納米管的形式。在本專利技術的某些實施方案中，導電基片對于紫外線(UV)、紅外線(IR)、近IR(NIR)和/或可見光譜范圍透光。在本專利技術的某些實施方案中，一個或多個電致變色、磁性、氧化還原活性或光致變色材料層包括多個相同或不同的所述電致變色、磁性、氧化還原活性或光致變色材料層。在本專利技術的某些實施方案中，電致變色材料包括有機、金屬有機、無機或聚合材 料，或其任何組合。在本專利技術的某些實施方案中，有機或金屬有機電致變色材料選自(i)紫羅堿(4，4’ -聯吡啶鹽)或其衍生物；(ii)唑化合物；(iii)芳族胺；(iv)咔唑；(V)花青；(vi)甲氧基聯苯；(vii)醌；(viii)噻嗪；(ix)卩比唑啉；(x)四氰基喹諾二甲燒(TCNQ) ； (xi)四硫富瓦烯(TTF) ; (xii)金屬配位錯合物，其中所述錯合物是[MII (2，2’ -雙吡啶)3]2+或[MII (2，2’-雙吡啶)2(4_甲基-2，2，-雙吡唆-批啶)2+，其中M是鐵、釕、鋨、鎳、鉻、銅、錯、銥或鈷，或聚卩比唳基金屬錯合物，選自二(4-[2-(4-卩比唳基)乙烯基]-4’-甲基-2，2’-聯批唳鋨(II)雙(六氟憐酸)、二(4-[2-(4-卩比唳基)乙烯基]-4’ -甲基-2，2’ -聯卩比唳鈷(II)雙(六氟憐酸)、二(4-[2-(4-卩比唳基)乙烯基]-4’-甲基-2，2’-聯卩比唳)釕(II)雙(六氟憐酸)、雙(2，2’ -聯卩比卩定)[4’ -甲基-4- (2- (4-卩比唳基)乙烯基)-2, 2’ -聯批啶]鋨(II)[雙(六氟磷酸)/二碘]、雙(2，2’ -聯吡啶)[4’ -甲基-4-(2-(4-吡啶基)乙烯基)-2，2’-聯吡啶]釕(II)[雙(六氟磷酸)/二碘]、雙(2，2’-聯吡啶)[4’-甲基-4-(2-(4-(3-丙基二甲氧基娃燒)卩比唳)乙烯基)-2，2’ -聯卩比卩定]鋨(II) [二(六氟磷酸)/三碘]或雙(2，2’ -聯吡啶)[4’ -甲基-4-(2-(4-(3-丙基三甲氧基硅烷)吡啶)乙烯基)-2，2’-聯吡啶]釕(II)[三(六氟磷酸)/三碘];(xiii)呈單體、夾合或聚合形式的金屬酞青或卟啉；(xiv)金屬六氰基金屬化物；(XV)鎳、鈕或鉬的二硫雜環戍二烯錯合物；(xvi)鋨或釕的二氧烯錯合物；或(xvii)其衍生物。在本專利技術的某些實施方案中，紫羅堿是甲基紫羅堿(MV)。在本專利技術的某些實施方案中，唑化合物是4，4’-(1E，TE)-4，4’-磺酰雙[4，1-亞苯基]雙(二氮烯_2，1- 二基)雙(N，N- 二甲基-苯胺)。在本專利技術的某些實施方案中，無機電致變色材料包括氧化鎢、氧化銥、氧化釩、氧化鎳、氧化鑰、氧化鈦、氧化猛、氧化銀、氧化銅、氧化鉭、氧化錸、氧化錯、氧化釕、氧化鐵、氧化鉻、氧化鈷、氧化鋪、氧化秘、氧化錫、鐠、氫化鑭(LaH2/LaH3)、鎳摻雜SrTiO3、氮化銦、二硫雜環戊二烯釕、磷鎢酸、二茂鐵-萘二甲酰亞胺二合物、有機釕錯合物或其任何混合物。在本專利技術的某些實施方案中，聚合電致變色材料包括導電聚合物，如聚吡咯、聚二氧吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚(乙炔)、聚(對亞苯硫)、聚(對亞苯基亞乙烯)(ppv)、聚吲哚、聚芘、聚咔唑、聚甘菊環烴、聚氮雜卓、聚芴、聚萘、聚呋喃、基于聚吡啶錯合物的金屬聚合薄膜或聚合紫羅堿系統，包含吡咯取代紫羅堿、吡咯二取代紫羅堿、N，N’ -雙(3-吡咯-1-基丙基)_4，4’ -聯吡啶或所述導電聚合物的衍生物。在本專利技術的某些實施方案中，光致變色材料包括三芳基甲烷、芪、氮雜芪、硝酮、俘精酸酐、螺吡喃、萘并吡喃、螺惡嗪或醌。在本專利技術的某些實施方案中，導電頂層包含金屬薄膜或導電聚合物，如全氟磺酸樹脂(Nafion )。在本專利技術的某些實施方案中，存儲器讀取器以光學、電化學、磁、電子方式讀取所述單元的光學狀態，讀取電導率、折射率讀出、IR讀出或NIR讀出的變化。在本專利技術的某些實施方案中，存儲器讀取器是光學裝置。在本專利技術的某些實施方案中，分子RAM裝置在不施加電壓時維持其當前狀態。在本專利技術的某些實施方案中，多個單元被耦接在一起且所述存儲器讀取器可以同時讀取所述耦接單元的光學、磁和/或電子狀態。在本專利技術的某些實施方案中，分子RAM裝置包括雙穩態觸發(flip-flop)、三穩態本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.11 US 61/333,5581.一種固態、多值分子隨機訪問存儲器(RAM)裝置，其包括(i)電、光和/或磁可尋址單元，其包括a.導電基片；b.沉積在所述導電基片上的一個或多個電致變色、磁、氧化還原活性和/或光致變色材料層；c.沉積在(b)的所述一個或多個層的頂部上的導電頂層；(ii)存儲器寫入器，其將電位偏壓或光信號或磁場的多個預定值應用到所述單元，其中所應用的所述各個預定值導致所述單元的唯一可區分光學、磁和/或電狀態，且因此對應唯一邏輯值；和(iii)存儲器讀取器，其用于讀取所述單元的所述光學、磁和/或電狀態。2.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述導電基片是親水的、疏水的或其組入口 ο3.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述導電基片是透明的。4.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述分子RAM裝置可被重構以用作二進制、三進制、四進制或任何其它多態存儲器裝置。5.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述導電基片包含選自以下的材料玻璃、摻雜玻璃、氧化銦錫(ITO)涂覆玻璃、硅、摻雜硅、Si (100),Si (lll)、Si02、SiH、碳化硅鏡、石英、金屬、金屬氧化物、金屬和金屬氧化物的混合物、IV族兀素、云母、包含插層金屬陽離子的石墨、諸如聚丙烯酰胺和聚苯乙烯的聚合物、塑料、沸石、黏土、膜、光纖維、陶瓷、金屬化陶瓷、氧化鋁、導電材料、半導體、鋼或不銹鋼。6.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述導電基片是呈珠粒、微粒、納米粒子、 量子點或納米管的形式。7.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述導電基片對于紫外線(UV)、紅外線 (IR)、近紅外線(NIR)和/或可見光譜范圍透光。8.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述一個或多個電致變色、磁、氧化還原活性或光致變色材料層包括多個相同或不同的所述電致變色、磁、氧化還原活性或光致變色材料層。9.根據權利要求1所述的分子RAM裝置，其中所述電致變色材料包括有機、金屬有機、 無機或聚合材料或其任何組合。10.根據權利要求9所述的分子RAM裝置，其中所述有機或金屬有機材料選自(i)紫羅堿(4，4’ -聯卩比唳鹽)或其衍生物；(ii)唑化合物；(iii)芳族胺；(iv)咔唑；(V)花青； (vi)甲氧基聯苯；(vii)醌；(viii)噻嗪；(ix)卩比唑啉；(x)四氰基喹諾二甲燒(TCNQ)； (xi )四硫富瓦烯(TTF); (xii )金屬配位錯合物，其中所述錯合物是[Mn (2，2’ -雙吡啶)3]2+ 或[Μπ(2，2’ -雙吡啶)2(4_甲基-2，2’ -雙吡啶-吡啶)2+，其中所述M是鐵、釕、鋨、鎳、 鉻、銅、銠、銥或鈷；或聚吡啶基金屬錯合物，其選自三(4-[2-(4_吡啶基)乙烯基]-4’-甲基_2，2’ -聯卩比唳鋨(II)雙(六氟憐酸)、二(4-[2-(4-卩比唳基)乙烯基]-4’ -甲基_2，2’ -聯卩比唳鈷(II)雙(六氟憐酸)、二(4-[2-(4-卩比唳基)乙烯基]-4’ -甲基_2，2，-聯卩比唳)釕(II)雙(六氟憐酸)、雙(2，2，-聯卩比唳)[4，_甲基-4-(2-(4-批啶基)乙烯基)_2，2’ -聯吡啶]鋨(II)[雙(六氟磷酸)/二碘]、雙(2，2’ -聯吡啶)[4’_甲基-4-(2-(4-吡啶基)乙烯基)_2，2’-聯吡啶]釕(II)[雙(六氟磷酸)/二碘]、 雙(2，2’-聯批唳)[4’_甲基-4-(2-(4-(3-丙基二甲氧基娃燒)批P定)乙稀基)-2，2’_聯吡啶]鋨(II)[三(六氟磷酸)/三碘]或雙(2，2’-聯吡啶)[4’-甲基-4-(2-(4-(3-丙基二甲氧基娃燒)卩比唳)乙烯基)_2，2，-聯卩比卩定]釕(II) [二(六氟憐酸)/ 二碘];(xiii) 呈單體、夾合或聚合形式的金屬酞青或卟啉；(xiv)金屬六氰基金屬化物；(XV)鎳、鈕或鉬的二硫雜環戊二烯錯合物；(xvi)鋨或釕的二氧烯錯合物；(xvii)釕、鋨或鐵的混合價錯合物；或(xviii)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：米高·E·V·D·布姆，格雷漢姆·D·魯伊特，
申請(專利權)人：耶達研究及發展有限公司，
類型：
國別省市：