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AFMとインクジェット印刷を利用したハイブリッドナノファブリケーション法による平面メモリスタの作製

ITMO University等の研究グループが、AFMとインクジェット印刷を利用したハイブリッドナノファブリケーション法による平面メモリスタの作製方法を発表しました。

この研究成果は、RSC Advancesに掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Illarionov, Georgii A., et al. "Inkjet assisted fabrication of planar biocompatible memristors." RSC Advances 9.62 (2019): 35998-36004.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ra/c9ra08114c



現在、生物学的ネットワークと人工神経ネットワークの間の機能的インターフェースに対する関心が高まっています。


メモリスタは、生体ニューロンのシナプス可塑性を機能的に模倣し、バイオインスパイアードテクノロジーに適しているため、ニューロモーフィックエレクトロニクスの新たな開発の重要な要素の1つと考えられています。


拡散型メモリスタの平面パターニングのマイクロメートルスケールの解像度は、従来のマスクリソグラフィーによって実現できます。ただし、マスクリソグラフィの使用は現場での生物学的研究に限定されているため、すべての操作は生物学的細胞の堆積前にのみ許可されます。


本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)と機能性インクのインクジェット印刷による絶縁トレンチのナノスケールパターニングを含む、平面メモリスタ用のハイブリッドナノファブリケーション法を提案します。



このハイブリッドナノファブリケーション法では、AFMおよびインクジェット印刷技術を使用して、金スパッタ電極の絶縁トレンチをパターニングし、機能性インクを充填することにより平面メモリスタを作製します。

この手法は、通常環境での正確な操作が可能であり、生体細胞および生体組織を用いた実験を行う上での汎用性が得られます。


製造された平面メモリスタは、U-I特性評価時にメモリリスティブ動作を定性的に実証しました。

しかし、電気的応答は1週間でした。これは、おそらく溝の充填が不完全であるか、充填材料の密度が低いためであると考えられます。

このため、提案された製造技術は、さらなる精緻化を必要とします。


なお、製造に使用される材料は合理的な生体適合性を実証しており、IMR-32およびPHF細胞に明らかな細胞毒性効果を引き起こしていません。



#AFM #インクジェット #メモリスタ

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