研究透视:Nature Nanotechnology-铁电材料 | 存储器芯片
一百多年前,铁电材料Ferroelectric materials(磁体的电荷等效charge equivalent of magnets),一直是人们持续研究的对象。在这些铁电晶体中,自发电极化是非易失性和可编程的,对一系列信息技术具有吸引力。然而,尽管磁体已经进入各种类型的现代信息技术硬件中,但利用其铁电性质的铁电材料应用,依然有限。具有纤锌矿和萤石结构的铁电材料最新进展,重新激发起科研热情,并为其在微电子硬件商业规模器件应用中,提供了新的机会。
近日,美国 宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)Kwan-Ho Kim,Deep Jariwala等,在Nature Nanotechnology上发表综述文章,重点关注于最新出现的纤锌矿结构铁电材料,并强调了其在存储器和存储微电子硬件中的应用。同时,也与现有的萤石结构铁电材料进行了相关比较,并展望了铁电材料和器件的应用。
图1:电流与垂直存储器集成计算机体系结构比较。
图2:各种易失性/非易失性存储器non-volatile memory,NVM技术的存取时间与集成密度(以位/mm2为单位)比较。
图3: 铁电薄膜ferroelectric,FE晶体结构模型
图4:基于各种生长方法形成的Al1−xScxN铁电FE性质。
图5:各种已知铁电FE材料的材料/铁电FE特性
图6:四大铁电FE存储器件,以及相应的电流-电压特性示意图。
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本文译自Nature。