任天令等创造存储窗口可调的新式石墨烯阻变存
来源:娘子网 发表于2019-08-04 11:11:29 编辑:李宗盛
摘要: 10月29日电 10月26日,清华大学微电子所任天令教授课题组在《先进资料》 (Advanced Materials)在线宣布了题为《存储窗口实时可调的的新式栅控双层石墨烯阻

10月29日电 10月26日,清华大学微电子所任天令教授课题组在《先进资料》 (Advanced Materials)在线宣布了题为《存储窗口实时可调的的新式栅控双层石墨烯阻变存储器》( In Situ Tuning of Switching Window in a Gate-Controlled Bilayer Graphene-Electrode Resistive Memory Device )的研讨论文,初次采用了双层石墨烯作为阻变存储器的底电极,完结了经过栅电压调控阻变存储器的存储窗口。微纳电子系结业博士田禾(现南加州大学博士后),博士生赵海明、王雪峰及本科生谢谦益为论文一起榜首作者,任天令为论文通讯作者,合作单位包含台湾新竹清华大学及美国斯坦福大学。

经过栅极电压调控阻变存储器窗口的试验效果。

 

阻变存储器一向被以为是新一代的非蒸发存储器,但是传统阻变存储器的制备工艺一旦完结其存储窗口就固定了,这极大约束了其使用规模。论文初次提出了根据石墨烯的栅控阻变存储器新概念,这一新式存储器的写电压可在0.27V至4.5V之间接连可调,存储窗口可调具有广泛的使用远景,比方低擦写电压可完结体系的低功耗。这一栅控结构还可作为阻变存储器阵列的选通开关,有望代替现有的分立的1D1R结构,可对今世高密度存储技能发生革命性影响。

 

 

迄今为止,阻变存储器中,其存储窗口是由阻变层资料、厚度以及制备工艺所决议的,因而器材制备完结后其存储窗口便固定不变了。在传统RRAM阵列傍边,一般每个存储单元会带有一个选通二极管来操控对哪个单元进行擦写,这极大降低了存储密度,增加了芯片面积,一起擦写电压只取决于器材自身,无法完结低电压擦写。论文初次报导的存储窗口可调的阻变存储器,在取得低电压擦写功用的一起,栅电压可作为存储单元的选通开关,即单个器材完结了曩昔两个器材的功用,然后极大地进步存储密度,这项效果在相关范畴具有深远的含义。审稿人点评以为: 这项作业极大拓宽了阻变存储器和二维资料器材的功用 , 这项作业提出的器材概念十分新颖 。

经过栅极电压调控存储窗口的原理图。

 

 

石墨烯具有优异的特性,在阻变存储器、光存储等课题中被广泛使用。任天令教授课题组立异性地使用化学气相堆积制备的大面积单晶双层石墨烯,结合新的制备工艺,使用金属铝与石墨烯界面处构成5纳米天然氧化层AlOx作为阻变层。经过施加栅电压,能够翻开双层石墨烯的带隙,使电场穿透石墨烯然后调控AlOx中氧离子的浓度,然后完结存储窗口可调。该阻变存储器还具有工艺简略、本钱低一级长处,是现代高密度存储技能的抱负元件。

近年来,任天令教授致力于石墨烯等二维电子资料的器材的研讨,特别重视打破传统器材约束的新式器材,为新一代微纳电子器材技能奠定根底,在新式石墨烯基存储器、声学器材、发光器材以及传感器材等方面已取得了多项立异效果,如柔性通明石墨烯耳机、低功耗石墨烯阻变存储器和光谱可调的柔性全石墨烯基场控发光器材。该研讨效果得到了国家天然基金重点项目支撑。

 

任天令等创造存储窗口可调的新式石墨烯阻变存储器

 

任天令等创造存储窗口可调的新式石墨烯阻变存储器

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