利用双端口铁电 FET 实现无读取干扰可重构计算与可调模拟电子学
新兴技术
2023-05-03 v1
摘要
在单一电气栅上执行写与读操作的单端口铁电 FET（FeFET）阻碍了其在可调模拟电子学中的广泛应用，并遭受读取干扰，尤其对高阈值电压（VTH）态，因所施加读取偏压降低了保持能垒。为解决这两方面的问题，我们提议采用无读取干扰的双端口 FeFET，其中写在具铁电层的栅上执行，而读在具非铁电介质的独立栅上完成。结合独特结构与独立读取栅，读取干扰被消除，因为所施加电场在高-VTH 态与极化对齐从而提升其稳定性，而在低-VTH 态则被沟道反型电荷屏蔽且不对稳定性产生负面影响。我们在 22 nm 平台上集成的全耗尽绝缘体上硅（FDSOI）FeFET 上进行了全面理论与实验验证，其本征具有双端口，以埋氧层作为非铁电介质。我们提出并首次实验演示了可利用所提双端口 FeFET 的新颖应用，包括利用其无读取干扰特性的 FPGA，以及利用分离写读路径的可调模拟电子学（如本工作中的频率可调环形振荡器）。
引用
@article{arxiv.2305.01484,
title = {Powering Disturb-Free Reconfigurable Computing and Tunable Analog Electronics with Dual-Port Ferroelectric FET},
author = {Zijian Zhao and Shan Deng and Swetaki Chatterjee and Zhouhang Jiang and Muhammad Shaffatul Islam and Yi Xiao and Yixin Xu and Scott Meninger and Mohamed Mohamed and Rajiv Joshi and Yogesh Singh Chauhan and Halid Mulaosmanovic and Stefan Duenkel and Dominik Kleimaier and Sven Beyer and Hussam Amrouch and Vijaykrishnan Narayanan and Kai Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01484},
year = {2023}
}
备注
32 pages