연구원들은 원자적으로 얇은 반도체를 기반으로 한 메모리 소자를 설계했으며, 일반적으로 우수한 성능을 발휘할 수 있을 뿐 아니라 어떠한 전기적 도움 없이도 메모리를 완전히 빛으로 지울 수 있음을 입증했다. 새로운 메모리는 전자 장치의 모든 구성 요소가 디스플레이 패널에 통합되어 자동차, 휴대 전화 및 기타 응용들을 위한 초박형 장치를 생성하는 시스템 온 패널 (system-on-panel) 기술을 위한 잠재적인 가치를 가지고 있다.

중국 과학원 (Chinese Academy of Sciences)의 푸단 대학교 (Fudan University)와 마이크로 전자 공학 연구소 (Institute of Microelectronics)의 롱 페이 (Long-Fei) 외 연구원은 어플라이드 피직스 레터스 (Applied Physics Letters) 최신호에서 새로운 메모리 소자에 관한 논문을 발표했다.

기존의 메모리 기술은 디스플레이 패널에 통합하기에는 너무 부피가 크기 때문에 연구원들은 완전히 새로운 디자인과 재료를 조사하여 여전히 우수한 성능을 보이는 초소형 메모리 소자를 제작해 왔다. 새로운 연구에서, 연구자들은 높은 온/오프 전류 비를 가진 메모리의 기초를 형성할 수 있도록 전도성을 미세하게 조정할 수 있는 원자적으로 얇은 반도체-2 차원 전이 금속 디칼코게나이드 MoS2를 사용했다.

시험에서 연구팀은 메모리가 빠른 작동 속도, 대용량 메모리 윈도우 및 우수한 유지력 (retention)을 가지고 있음을 입증했다. 심지어 85 ° C (185 ° F)의 높은 온도에서 10 년 후에도 메모리는 유지될 것이라고 예측되었다. 또한 종래의 메모리 윈도우 중 60 %는 실제 응용 프로그램에 사용할 수 있을 만큼 큰 크기이다.

이전의 연구에서 MoS2가 광 반응성임을 보여주었기 때문에 일부 특성을 빛으로 제어할 수 있음을 의미하는 과학자들은 빛에 비춰볼 때 전체 메모리 장치에 어떤 일이 발생하는지 조사했다. 그들은 프로그램된 메모리 장치에 빛이 비춰지면 메모리가 완전히 지워지는 것을 관찰했다. 그러나 메모리에 쓰는데 전압을 사용해야 하며 메모리를 지우기 위해 빛 대신 전압을 사용할 수 있다.

연구팀은 향후 새로운 메모리 설계가 시스템 온 패널 애플리케이션에서 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있으며, 더 자세히 조사할 계획이다.

일반적으로 시스템 온 패널 (SOP)은 액티브 및 패시브 구성 요소가 하나의 패널 패키지, 일반적으로 동일한 유리 기판에 통합된 새로운 디스플레이 기술이다 (시스템 온 패널은 시스템 온 글라스 (system-on-glass)이다). 이는 CRT (cathode ray tube) 디스플레이와 같은 전통적인 디스플레이 기술과는 다르다. SOP의 주요 특징 중 하나는 저온 폴리 실리콘 (LTPS) 박막 트랜지스터 (TFT)와 같은 박막 기술의 적용이다. 그러나 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 특성이 개선된 새로운 물질로 된 TFT로 대체되고 있다. 이 연구에서 언급한 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO) 또는 아연 주석 산화물 (ZTO) 박막은 또한 좋은 예이다.

현재 연구팀이 파장과 펄스 지속 시간을 조절할 수 있는 프로그램 가능한 광 펄스를 사용하여 이러한 소거식 2-D 메모리 소자의 대규모 통합에 노력하고 있다. 회로 수준의 어플리케이션을 위해 대면적 MoS2 및 다른 2-D 초박막을 성장시키기 위해 원자층 증착과 같은 새로운 물질 합성 방법을 사용하고 있다.