Блог

Jul 30, 2023

Представлен 2D-сегнетоэлектрический транзистор памяти

Исследователи из Токийского технологического института создали боковой сегнетоэлектрический транзистор памяти, используя двумерный материал. Они выбрали α-In2Se3, который «известен высокой подвижностью носителей, настраиваемой запрещенной зоной и сильными

Исследователи из Токийского технологического института создали боковой сегнетоэлектрический транзистор памяти, используя двумерный материал.

По данным университета, они выбрали α-In2Se3, который «известен высокой подвижностью носителей, настраиваемой запрещенной зоной и сильными сегнетоэлектрическими свойствами на атомном уровне, что делает его идеальным для применения в высокоскоростной памяти».

Транзистор с нижними контактами был изготовлен путем нанесения чешуек (толщиной ~ 29 нм) α-In2Se3 на контакты, а не выращивания материала снизу вверх.

«При изготовлении сегнетоэлектрических полевых транзисторов с нижним контактом путем двумерного расслаивания материала предпочтительна широкая ширина электрода для повышения общего выхода», — заявили в Tokyo Tech. «Однако достижение наноразмерной длины канала для электродов с нанозазором становится сложной задачей при одновременном использовании электродов большой ширины, главным образом из-за существенного соотношения между шириной электрода и длиной канала».

Ответом стало запоминающее устройство с двухполюсным нижним контактом с нанозазором (см. диаграмму), который использует переворот поляризации в плоскости, возможный с помощью α-In2Se3.

Переворот инициируется путем подачи напряжения на сток через канал с «относительно узкой», как заявил Токио, длиной 100 нм — расстояние между внутренними краями платинового истока и электродов стока. Затвор представляет собой кремниевую подложку с сильным n-легированием, изолированную тонким оксидным слоем.

Эта боковая структура теоретически совместима с производством традиционных полупроводниковых приборов, заявили в университете.

Проверенная концепция памяти переключает сопротивление с коэффициентом включения-выключения 103, сроком хранения данных 17 часов и сроком службы 1200 циклов.

±5 В на затворе было достаточно, чтобы поляризовать сегнетоэлектрик, развертка ± 20 В на затворе и +10 В на стоке давали петлю гистерезиса тока стока с разницей чуть менее 10 мкА между состояниями 0 Вg.

«Мы считаем, что этот проект проложит путь к хранению и доступу к данным и откроет захватывающие возможности для различных приложений, включая искусственный интеллект, периферийные вычисления и устройства Интернета вещей», — сказал руководитель группы профессор Ютака Мадзима.

Подробности исследования можно найти в статье «Сегнетоэлектрическая память α-In2Se3 в плоскости нижнего контакта с длиной канала 100 нм», опубликованной в журнале Advanced Science. Статья написана четко и ее можно прочитать бесплатно.