随着大数据革命的发展,现有的电子硬件面临着一些挑战,需要重新思考微芯片的设计。铁电场效应晶体管(FE-FETs)是一种有趣的解决方案,它结合了铁电材料和场效应晶体管的性能,具有低功耗、高速度和高密度等优势。
最近,美国宾夕法尼亚大学的研究人员开发了一种新的FE-FET设计,展示了卓越的计算和存储性能。该设计通过在铁电材料氮化铝钪上覆盖二硫化钼,成功结合了这两种材料,并实现了对工业制造有吸引力的晶体管。
这种设计具有超薄的特点,每个设备可以在最小的表面积上运行。此外,这些微型设备可以以可扩展到工业平台的大型阵列制造。
研究人员指出,他们的设计在MoS2和AlScN的结合上取得了突破。之前的研究由于尺寸变小而导致了铁电特性的损失,但是他们的设计使用了20纳米的AlScN和0.7纳米的MoS2,实现了可靠的数据存储和快速访问。
他们强调了铁电材料AlScN的重要性,它即使在很薄的厚度下(5纳米)也能保持其独特的性能。
研究团队表示,下一步他们将继续致力于进一步小型化,以生产出在低电压下工作且与领先的消费设备制造兼容的设备。
这种FE-FET设计有着广阔的应用前景,尤其适用于人工智能、数据处理和通信等领域。它可以在各种技术中发挥重要作用,支持消费设备并处理大量数据。
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