鐵電量子隧道結(jié)亞納秒超快憶阻器的研究
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李曉光團(tuán)隊(duì)在前期研究基礎(chǔ)上,基于鐵電隧道結(jié)量子隧穿效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器,并可用于構(gòu)建存算一體人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),該成果在線發(fā)表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質(zhì)量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結(jié),其中鐵電勢壘層厚為6個(gè)單胞(約2.4nm)。基于隧道結(jié)能帶的設(shè)計(jì),以及其對阻變速度、開關(guān)比、操作電壓的調(diào)控,該原型存儲器信息寫入速度快至600ps(注:機(jī)械硬盤的速度約為1ms, 固態(tài)硬盤的約為1-10ms)、開關(guān)比達(dá)2個(gè)數(shù)量級,且其600ps的阻變速度在85℃時(shí)依然穩(wěn)定(工業(yè)測試標(biāo)準(zhǔn));寫入電流密度4×103A/cm2,比目前其他新型存儲器低約3個(gè)量級;一個(gè)存儲單元具有32個(gè)非易失阻態(tài);寫入的信息預(yù)計(jì)可在室溫穩(wěn)定保持約100年;可重復(fù)擦寫次數(shù)達(dá)108-109次,遠(yuǎn)超商用閃存壽命(約105次)。即使在極端高溫(225℃)環(huán)境下仍能進(jìn)行信息的寫入,可實(shí)現(xiàn)高溫緊急情況備用。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-10