滑动型铁电存储器与突触器
介观与纳米尺度物理
2024-01-30 v1
摘要
具有可切换电极化的铁电材料承诺着广泛的新兴应用，如后摩尔纳米电子、超越玻尔兹曼晶体管、非易失存储器以及带隙以上光伏器件。近期进展揭示了一种新奇的滑动铁电机制，使其能够从非铁电母体单层中设计原子薄铁电体。尽管对其基本性质取得了显著进展，但基于滑动铁电的功能器件——即通往应用的关键标志——仍然尚未实现。本文展示了利用来自rhombohedral堆叠双层硫化钼的二维（2D）滑动铁电半导体，在室温下实现可重写、非易失性存储器器件。2D滑动型铁电存储器（SFeMs）表现出优异的性能，包括>8V的大容量窗、>10^6的高电导比、>10年的长保持时间以及>10^4周期的编程耐久性。值得注意的是，以弹性SFeMs实现了出色的性能，与刚性对应器件竞争力十足，并在超过10^3次弯曲后保持其性能。此外，基于弹性SFeMs演示了突触器特有的赫布奈形式的可塑性以及达到97.81%准确率的图像识别。我们的工作在刚性和柔性基板上实现了滑动铁电存储器和突触可塑性，凸显了滑动铁电在脑类神经计算、边缘智能和节能可穿戴电子器件中的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2401.16150,
title = {Sliding ferroelectric memories and synapses},
author = {Xiuzhen Li and Biao Qin and Yaxian Wang and Yue Xi and Zhiheng Huang and Mengze Zhao and Yalin Peng and Zitao Chen and Zitian Pan and Jundong Zhu and Chenyang Cui and Rong Yang and Wei Yang and Sheng Meng and Dongxia Shi and Xuedong Bai and Can Liu and Na Li and Jianshi Tang and Kaihui Liu and Luojun Du and Guangyu Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16150},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 4 figures