在不断增长的芯片行业,扩展场效应器件的性能是关键挑战,也是当前技术的核心。非易失性多铁性晶体管,可调控原子运动而不是纯电子分布。
最近,通过在相反极化畴之间滑动边界带,在蜂窝状范德瓦尔斯van der Waals (vdW)多型体的相称堆叠构型中,实现了场效应控制的结构转变。然而,这种铁电滞后响应,取决于相对较大的微米级磁畴之间,预先存在的位错条带,极大限制了实际应用。
今日,以色列 特拉维夫大学(Tel Aviv University)Youngki Yeo,Moshe Ben Shalom等,在Nature上发文,报道了在超滑剂范德瓦尔斯vdW阵列中,嵌入在纳米级岛中,单畴多型结构的鲁棒电开关。
将空腔蚀刻到较薄的分层间隔物中,然后用功能薄片将其封装。在晶格失配间隔物之上/之下,薄片因受力而下凹,并在每个空腔处接触,以形成相称和亚稳多型构型的纳米岛。
通过多型体的极化成像,观察到边界条带的成核和湮灭,以及几何可适应的铁电电滞回线。利用机械应力,进一步控制边界条带的位置,修正了极畴的边缘扭曲角和成核模式。
这种多型超滑阵列super-lubricant arrays of polytype (SLAP)概念,提出了“ 滑动电子学Slidetronics ”器件应用,例如弹性耦合神经形态存储单元、非易失性多铁性隧道晶体管,以及通过设计岛和阵列的尺寸、形状和对称性,以实现可编程响应。
Polytype switching by super-lubricant van der Waals cavity arrays.
超滑范德瓦耳斯腔阵列的多型转换
图1: 范德瓦尔斯van der Waals (vdW)多型超滑阵列super-lubricant arrays of polytype (SLAP)。
文献链接
Yeo, Y., Sharaby, Y., Roy, N. et al. Polytype switching by super-lubricant van der Waals cavity arrays. Nature (2025).
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08380-2