科學(xué)家利用二維材料六方氮化硼 成功研制出電子存儲器
2017-08-03 13:26:23
「二維材料」是指電子僅可在兩個(gè)維度的非納米尺度（1-100nm）上自由運動(dòng)（平面運動(dòng)）的材料，如納米薄膜、超晶格、量子阱。
當這些層狀二維材料堆疊在一起的時(shí)候，會(huì )顯現出新的電氣、光學(xué)、熱學(xué)特性。所以，因為二維材料有助于提高電子設備的容量，所以最近學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對于二維材料的興趣都不斷攀升。其中，石墨烯便是一種典型的二維材料。
「RRAM」是基于一種新型半導體材料，根據施加在其上的電壓不同，使材料的電阻在高阻態(tài)和低阻態(tài)間發(fā)生相應變化，從而開(kāi)啟或阻斷電流流動(dòng)通道，允許或者拒絕電子流過(guò)的兩種形式，相應地分別代表數字“0”或者“1”，利用這種性質(zhì)可以制成儲存各種信息的存儲器。
另外，RRAM又稱(chēng)為憶阻器。憶阻器，英文名 “Memristor” 是英文 Memory（記憶）和 Resistor（電阻）兩個(gè)詞的混成詞，顧名思義它和記憶以及電阻都有關(guān)系，最早提出憶阻器概念的人，是任教于美國柏克萊大學(xué)的華裔科學(xué)家蔡少棠，時(shí)間是 1971 年。蔡教授推斷在電阻、電容和電感器之外，應該還有一種組件，代表著(zhù)電荷與磁通量之間的關(guān)系。
研究簡(jiǎn)介
這項創(chuàng )新研究的小組由 Mario Lanza 博士領(lǐng)銜。他是國家“千人計劃”青年人才，出生于西班牙巴塞羅那，現在在中國蘇州大學(xué)做研究。目前，他正致力于調查層狀介電材料的特性。
在他最近發(fā)表于《先進(jìn)功能材料 》的論文中，Lanza 教授和同事們使用多層六方氮化硼作為電介質(zhì)，設計了一組阻變式存儲器(RRAM)。
然而，這種專(zhuān)利設備顯示出在操作電壓低至0.4伏、電流開(kāi)關(guān)比率高達1,000,000、期望記憶時(shí)間超過(guò)10小時(shí)、同時(shí)具有“循環(huán)至循環(huán)”和“設備至設備”的變化性的條件下，可形成自由雙極和閾值類(lèi)型的電阻開(kāi)關(guān)(RS)。
RS 由多晶的六方氮化硼堆棧中的晶粒邊界驅動(dòng)（GBs）驅動(dòng)，它讓離子可以從相鄰的電極進(jìn)行滲透。B空缺的產(chǎn)生會(huì )促進(jìn)這種作用，B空缺在GBs中更加豐富。
這項研究和麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)一起合作開(kāi)展。這項研究成果對于開(kāi)發(fā)二維材料制成的數字電子設備起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
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