ISSCC 2011 Organische DRAM-Zellen

Auch wenn mehr oder minder in jeder Applikation Speicher gebraucht wird, ist die Entwicklung von organischen DRAM-Zellen bislang nicht vorangetrieben worden. Jetzt hat die University of Minnesota sich dem Problem angenommen und eine entsprechende Zelle entwickelt.

Laut Wei Zhang von der University of Minnesota wurde bislang viel Forschung in Nichtflüchtige Speicher aber auch in die SRAM-Technik gesteckt, die DRAM-Technik blieb bislang aber unberührt. Zhang: »Wir haben eine organische DRAM-Zelle entwickelt, die gelesen und beschrieben werden kann und die sich durch eine niedrige Leistungsaufnahme auszeichnet.«

Das gefertigt 8 x 8 große DRAM-Array basiert ausschließlich auf p-Type-Transistoren. Jeder Transistor hat eine Kanalbreite von 500 µm und eine Kanallänge von 25 µm. Das DRAM läuft laut Zhang in einem Spannungsbereich von 0,8 bis 1,2 V stabil. Die Retention-Time liegt bei über 60 s bei 1,3 V, im schlechtesten Fall (WWL = 1,25 V) bei 30 s, wobei 72 Prozent der Zellen eine Rentention-Time von mehr als 1 Minute aufweisen. Wird WWL auf 1,3 V erhöht, dann erreichen alle Zellen eine Retention-Time von mehr als 1 Minute. Diese Zeit ist sogar für die langsamen OTFT-Schaltungen lang genug, so dass sie Refresh-Zyklen periodisch durchführen können. Mit der langen Retention-Time ist aber noch ein weiterer Vorteil verbunden: Die Leistung, die zum Refreshen einer DRAM-Zelle notwendig ist, liegt unter 10 nW/Bit. Der gesamte Leistungsverbrauch der DRAM-Zellen (also einschließlich aktive, statische und Refresh-Leistungsaufnahme) liegt bei 50 Hz um den Faktor 12 niedriger als die statische Leistungsaufnahme eines OTFT-SRAMs.