解决传统铁电电晶体尺寸缩小后引起的功耗降低难题!由台湾师范大学物理学系蓝彦文教授、陆亭桦教授领导的团队,最近开发出基于二维材料「二硫化钼」的创新铁电电晶体,于铁电材料领域取得重大突破。
在各种新兴记忆体技术中,铁电记忆体最被看好,这类材料能透过外加电场控制电偶极方向达到储存资料功能,具读写速度极高、低功率、断电情况下持续保存资料等优势。
但传统铁电电晶体研发过程也面临许多挑战,比如传统铁电电晶体由原子错位形成铁电性,随着材料缩小,铁电电偶极会开始不稳定而使铁电性消失,且元件製程极其複杂。
于是研究人员将目光移至被预测具有铁电性的二维材料。
随着国科会积极推动「Å 世代前瞻半导体专案计画」及「尖端晶体材料开发及製作计画」,台师大物理学系蓝彦文教授、陆亭桦教授、阳明交通大学电子物理系林俊良副教授、成功大学物理学系陈宜君教授、台湾大学李敏鸿教授、台湾半导体研究中心李恺信组长等人组成的研究团队,成功开发出基于二维材料「二硫化钼」的创新铁电电晶体(ST-3R MoS2 FeS-FET)。
滑移铁电二维材料由介面间原子排列顺序造成铁电性,团队以此创造出厚度仅 1.3 奈米的铁电材料半导体元件,带来低翻转电压、低耗能、快速读写、高稳定性等亮眼表现。
团队表示,新兴铁电电晶体元件不仅解决尺寸缩小与功耗降低的技术难题,製程也採用目前工业界广泛应用的技术,与工业製程标准高度相容,有望成为先进半导体技术核心,提升台湾半导体国际竞争力,未来应用优势包含非挥发性记忆体(non-volatile memory)、低功率电子元件(low-power electronics)等。
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Emma stein