英国的研究人员已经制造出一种新型的纳米级存储器组件，有朝一日，这个小组件能够用来给一些小装置储存更多的数据。这个存储设备储存二进制信息，使用可导电的纳米尺寸的晶体管，这种晶体管是用氧化锌制造的。

　　上周，研究人员发表了一篇论文，探讨了一种用刚性硅基片制成的存储设备样品，论文发表在《纳米快报》杂志（Nano Letters）在线版上。朱吉恩·苏恩（Junginn Sohn）是英国剑桥大学纳米科学中心的一位研究人员，同时也是这篇论文领衔作者，他说，他们现在正在实验室测试这款可弯曲的存储设备。

　　这款纳米线设备能够储存电子数据，并且不容易丢失，这意味着，当设备的电源被关闭时仍然能够保存数据，就像智能手机与记忆卡中见到的硅基闪存（silicon-based flash memory）一样。这款新型存储器保存数据的时间没有闪存那么长，而且速度更慢，可擦写次数（rewrite cycle）也更少，但是它具有更加小型化的潜力，并且多个存储器能够更加密集地装配在一起。同时它主要的优势，苏恩说，是它能够在室温下通过简单的工艺进行制造，这意味着它能够组装在可弯曲的塑料材料上面。比如，纳米线存储器能够嵌入软式显示器（flexible display）中，并且能够塞入手机、MP3播放器、塑料无线射频识别（RFID）标签以及信用卡内部更狭小的空间中。

　　闪存元件包含的晶体管储存二进制数据（1或0），是要用门电极（gate electrode）上电荷的有或无来表示。然而，像其他硅基电子设备一样，闪存面临着物理上的限制，也就是尺寸能够缩小多少的限制。存储器元件已经缩小到了25纳米（1纳米等于十亿分之一米）大小的程度，转化成数据密度就是每平方英寸1T（1T等于1024GB）的数据空间，并且计划在2011年底之前达到它们的最小尺度极限，也就是20纳米左右。各家公司都在增加闪存的数据密度，他们储存两倍数量的数据，都储存两位比特（二进制单位），或者说是4个值，每个单元格上分别是00，01，10和11。

　　这款纳米线设备也能够储存4个值，每个值有不同的导电水平。它是基于一种氧化锌纳米线晶体管，研究人员要制备这种晶体管，就要将一根纳米线放在硅基片上，并把源极和漏极电极各装在纳米线的任意一端。他们涂纳米线用的是钛酸钡（barium-titanate）纳米粒子，并且在纳米线顶端存放了一个铝制门电极层。

　　一个正性的门电压（gate voltage）能在每根纳米线上积聚正电荷，并且使设备处于一种高导电状态。一个负性的门电压则将设备切换到一种低导电状态。研究人员采用4种不同的门电压来产生4种不同的导电状态。

　　其他研究人员正在探索各种途径，以求制造出缩小比例能够超过硅的可弯曲纳米级存储器。一些存储器元件所依赖的晶体管是源自铁电体覆盖的石墨烯（ferroelectric-coated graphene）、碳纳米管（carbon nanotube）以及其他纳米线，最终都能制成可弯曲的。一些研究小组制成可弯曲的存储器是使用了有机材料，也可以使用双电极设备，这种设备是基于二氧化钛（titanium dioxide）与石墨烯薄膜。

　　与有3个电极的氧化锌晶体管相比， 2个终端设备的晶体管组装密度可以更大，潜在的说，甚至可能是 3 维的，美国国家标准与技术研究所（National Institute of Standards and Technology）的研究人员克特·里赫特（Curt Richter）说。里赫特已经制成了可弯曲的二氧化钛存储器。但是由于今天闪存中的电子读写电路都是为硅晶体管设计的，所以“纳米线晶体管的优势，就是你无需太多地改变控制逻辑与架构。你可以稍微修改一下，然后把设备插进去。”

　　为了使纳米线存储器具有实用性，仍然需要做大量的研究工作。现在，它们还只能保持导电状态11个小时，大概只能重写70次，而闪存则能够经得起大约10万次重写循环。虽然苏恩说，它们有可能缩小到比闪存还小，但目前纳米线存储器仍然有100纳米宽，2微米（百万分之一米）长。

　　研究人员还不得不证明，这种存储器设备是快速的，美国赖斯大学（Rice University）的一位化学教授詹姆斯·图尔（James Tour）说。图尔正在研究使用石墨与二氧化硅（silicon oxide）制造高度密集的存储器。在发表在《纳米快报》杂志上的论文中，研究人员称他们每秒钟之内能够重写设备一次。相比之下，闪存重写速度是微秒（百万分之一秒）级的。“一秒钟的重写速度，甚至连设备发烧友都不会感兴趣，”图尔说。“他们必须使重写速度提高一百万倍，才能吸引发烧友的注意。”因为很难制造出大量的纳米线，这些纳米线工作机制完全一致，也难以在表面上对齐，图尔说，“所以想要大批量生产纳米线电子设备是不可行的。”

　　不过美国佐治亚理工大学（Georgia Tech）的材料科学家王中林已经用氧化锌纳米线制成了纳米发电机和传感器。他说，这款新型存储器可以集成这些装置，这就提供了一条途径，可以研发全新电子学技术，这种技术也是基于氧化锌的。“这篇论文展示了一项令人兴奋的应用，那就是将氧化锌纳米线用作非易失性存储器，这是一个关键的组件，可制成未来的可弯曲电子设备。”他说。