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Jul 30, 2023

2차원 강유전체 메모리 트랜지스터 시연

Tokyo Tech의 연구원들은 2D 재료를 사용하여 측면 강유전성 메모리 트랜지스터를 만들었습니다. 그들은 높은 캐리어 이동성, 조정 가능한 밴드갭 및 강력한 특성으로 유명한 α-In2Se3를 선택했습니다.

Tokyo Tech의 연구원들은 2D 재료를 사용하여 측면 강유전성 메모리 트랜지스터를 만들었습니다.

대학에 따르면 그들은 "높은 캐리어 이동도, 조정 가능한 밴드갭 및 원자 수준의 강력한 강유전성 특성으로 유명하여 고속 메모리 응용 분야에 이상적"인 α-In2Se3를 선택했습니다.

하단 접점 트랜지스터는 물질을 상향식으로 성장시키는 대신 접점에 α-In2Se3 플레이크(~29nm 두께)를 떨어뜨려 만들어졌습니다.

Tokyo Tech는 “2D 재료 박리를 통해 하단 접촉 강유전성 전계 효과 트랜지스터를 제작할 때 전체 수율을 향상시키기 위해 넓은 전극 폭이 선호됩니다.”라고 말했습니다. 그러나 넓은 전극 폭을 동시에 사용하는 경우 나노갭 전극에 대한 나노규모 채널 길이를 달성하는 것은 주로 전극 폭과 채널 길이 사이의 상당한 비율로 인해 어려워집니다.

그 답은 2단자 나노갭 구조의 하부 접점을 가진 메모리 소자였습니다.다이어그램 참조)는 α-In2Se3로 가능한 평면 내 편광 뒤집기를 사용합니다.

플리핑은 백금 소스의 내부 가장자리와 드레인 전극 사이의 거리인 100nm 길이의 "상대적으로 좁은" 채널을 통해 드레인 전압을 적용함으로써 시작된다고 Tokyo는 말했습니다. 게이트는 n이 많이 도핑된 실리콘 기판으로, 얇은 산화물 층으로 절연되어 있습니다.

이 측면 구조는 이론적으로 기존의 반도체 장치 제조와 호환 가능하다고 대학은 말했습니다.

개념 증명 메모리는 103 온-오프 비율, 17시간 데이터 보존 및 1,200 사이클 내구성으로 저항성을 전환합니다.

게이트의 ±5V는 강유전체를 분극화하는 데 충분했고, 게이트에서 ±20V 스위핑, 드레인에서 +10V는 0Vg 상태 사이의 차이가 10μA 미만인 드레인 전류 흐름 히스테리시스 루프를 제공했습니다.

마지마 유타카(Yutaka Majima) 교수는 “우리는 이 디자인이 데이터가 저장되고 액세스되는 방식을 마련하고 인공 지능, 엣지 컴퓨팅, 사물 인터넷 장치를 포함한 다양한 애플리케이션에 흥미로운 기회를 열어줄 것이라고 믿습니다.”라고 말했습니다.

자세한 연구 내용은 Advanced Science지에 게재된 '하단 접촉 100nm 채널 길이 α-In2Se3 평면 강유전성 메모리'에서 확인할 수 있습니다. 논문은 명확하게 작성되어 있으며 비용을 지불하지 않고도 읽을 수 있습니다.