日本科學家制造出三維垂直場效應晶體管
通過鐵電柵極絕緣體和原子層沉積氧化物半導體通道,日本科學家制造了三維垂直場效應晶體管,可用來生產(chǎn)高密度數(shù)據(jù)存儲器件。此外,通過使用反鐵電體代替鐵電體,他們發(fā)現(xiàn)擦除數(shù)據(jù)只需要很小的凈電荷,從而提高了寫入的效率。發(fā)表在2022年IEEE硅納米電子研討會上的該項成果,將催生新的更小、更環(huán)保的數(shù)據(jù)存儲器。 在存儲器的尺寸、容量和可負擔性方面,消費類閃存驅(qū)動器已取得了巨大的進步,但新的機器學習和大數(shù)據(jù)應用程序正繼續(xù)推動對創(chuàng)新的需求。此外,支持云的移動設備和未來的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點也需要節(jié)能且體積更小的內(nèi)存。而當前的閃存技術卻需要相對較大的電流來讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。 鑒于此,東京大學工業(yè)科學研究所科學家開發(fā)了一種基于鐵電和反鐵電場效應晶體管(FET) 的概念驗證3D堆疊存儲單元,該晶體管具有原子層沉積的氧化物半導體通道。FET可以非易失性方式存儲1和0,這意味著它不需要一直供電;垂直設備結構則增加了信息密度并降低了操作能源需求。 氧化鉿和氧化銦層沉積在垂直溝槽結構中,鐵電材料具有在同一方向排列時最穩(wěn)定的電偶極子,鐵電氧化鉿自發(fā)地使偶極子垂直排列。信息通過鐵電層中的極化程度存儲,由于電阻的變化,系統(tǒng)可以讀取。另一方面,反鐵電體通常在擦除狀態(tài)下上下交替偶極子,這使得氧化物半導體溝道內(nèi)的擦除操作變得有效。 |