非易失性鐵電疇壁存儲器原型開發成功

非易失性鐵電疇壁存儲器原型開發成功

由來自澳大利亞、美國和中國的研究人員組成的國際研究團隊成功開發出了非易失性鐵電疇壁存儲器的功能性原型。

鐵電疇壁是含有相同極化區隔離缺陷的一種拓撲結構，具有獨特的導電特性，通過疇壁的引入或去除能夠生成可讀寫的二元狀態，從而實現信息存儲，且存儲的信息能夠以無損的方式被讀取。與鐵磁材料相似，鐵電材料也具有疇壁，但鐵電材料的疇壁比鐵磁材料中的疇壁小得多，這就使更小尺寸存儲材料的制備成為了可能。與傳統的硅基復合金屬氧化物半導體結構相比，這種尺寸減小可達10倍以上。

研究人員采用納米光刻技術在鐵酸鉍（BiFeO3）鐵電材料薄膜上成功實現了Pt/Ti合金電極的圖形化工藝，并設計了特殊的電極（尺寸小于100nm），從而完成了存儲器結構的構建。研究人員所采用的疇壁材料具有獨特的電阻態，能夠在多個能級進行數據存儲，因此具備可調諧能力，而且，該存儲器的功耗比傳統存儲器低得多。測試表明，該存儲器原型的讀取電壓低于3V，存儲時的電流開關比高達約103量級，具有較低的誤讀率和較長的使用壽命。 (李鐵成)