用于非易失性模拟存储和可重构滤波的多位铁电忆容器
材料科学
2025-11-14 v1 应用物理
摘要
可调电容器对于自适应和可重构电子设备至关重要，但现有方法需要持续偏压或机械驱动。在此，我们展示了一种基于HfZrO的电压可编程铁电忆容器，该器件在24 pF的非易失性窗口内实现了超过八个稳定、可重编程的电容状态（3位编码）。该器件在低电压（3 V）下切换，每个状态都具有长保持时间（10^5 s）和高耐久性（10^6次循环），确保了可靠的多级操作。在纳米尺度上，使用原子力显微镜直接可视化了多态电荷保持，证实了单个状态在宏观测量之外的鲁棒性。作为概念验证，该电容器被集成到一个高通滤波器中，编程的电容状态将截止频率移动了超过5 kHz，确立了电路级别的可行性。这项工作展示了基于铁电HfZrO的CMOS兼容、非易失性模拟存储器的可行性，为自适应射频滤波器、可重构模拟前端和神经形态电子学铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2511.09838,
title = {Multibit Ferroelectric Memcapacitor for Non-volatile Analogue Memory and Reconfigurable Filtering},
author = {Deepika Yadav and Spyros Stathopoulos and Patrick Foster and Andreas Tsiamis and Mohamed Awadein and Hannah Levene and Themis Prodromakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09838},
year = {2025}
}
备注
14 Pages, 5 figures, 1 Supplementary ( 3 Pages, 3 figures, 1 table)