新型存储芯片材料南京大学在研制成功

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新型存储芯片材料南京大学在研制成功


http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/20137111082596029509.shtm 





          新型铁电阻变存储器件制备成功



                 作者:吴迪等 来源:《自然—材料学》 发布时间:2013-7-11 10:08:25





             SrTiO3铁电隧道结的电阻回线




  aSrTiO3薄膜的表面形貌,b铁电性能,cd针尖写入的畴结构,e于畴结构对应的隧穿电流分布



南京大学青年学者联谊会成员、现代工程与应用科学学院吴迪教授课题组在铁电隧道结研究方面取得重要进展。他们首次提出并制备了基于金属/超薄铁电薄膜/半导体隧穿结构的新型铁电阻变存储器件,获得了巨大的电阻开关比,极大地提高了铁电隧道结的性能。该论文近日在线发表于《自然—材料学》期刊网站上。



非易失性存储器在断电时仍能保持所存储的数据。随着小型化便携式电子产品的普及,对高密度非易失性存储器的市场需求越来越大。目前,主流的非易失性存储(即U盘使用的FLASH方案)面临功耗大、集成度已逼近其物理极限等瓶颈。发展新的非易失性存储方案成为必由之路。以铁电隧道结为存储单元的铁电阻性存储近来备受关注。



铁电隧道结是一个金属/超薄铁电薄膜/金属三明治结构,以几个纳米厚度的铁电层作为电子隧穿势垒,铁电层中自发极化翻转使得势垒高度在高低两个值中变化,而从在隧道结中获得高、低两个非挥发电阻态。铁电隧道结具有非破坏性读出、高存储密度、超快数据访问、低能耗等优势,因而被认为有望突破传统的非挥发存储的瓶颈。铁电隧穿阻变的电阻开关比越高,应用前景越明朗,但是以往的工作得到的电阻开关比只有几倍到几百倍,限制了它的应用前景。



南京大学吴迪教授课题组注意到隧穿机率同时依赖于势垒的高度和宽度,借鉴铁电场效应器件工作原理,提出基于金属/超薄铁电薄膜/半导体结构的新型铁电隧道结,通过铁电场效应,实现极化翻转对势垒高度和宽度的同时调控,获得增强的电阻开关比。课题组经过大量实验,成功地在Nb:SrTiO3半导体衬底上外延了厚度仅为7个晶胞高度(约3 nm)的高质量BaTiO3铁电薄膜,并获得了稳定的极化翻转;在Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧穿结构中实现了高达104的电阻开关比,比此前报道的最好结果提高了两个数量级,并且表现出可靠的阻态翻转重复性和长时间的数据保持性。这些突出的性能表明这一新型铁电隧穿结构在非挥发阻性铁电存储方面具有极大的应用潜力。



《自然—材料学》期刊网站同时刊登了美国学者对此工作撰写的评论,认为这一新型铁电隧穿结构获得了令人激动的、目前这方面最好的结果,推进了该领域的研究。该工作得到科技部国家重大科学研究计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金的资助。(来源:南京大学现代工程与应用科学学院)新型存储芯片材料南京大学在研制成功


http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/20137111082596029509.shtm 





          新型铁电阻变存储器件制备成功



                 作者:吴迪等 来源:《自然—材料学》 发布时间:2013-7-11 10:08:25





             SrTiO3铁电隧道结的电阻回线




  aSrTiO3薄膜的表面形貌,b铁电性能,cd针尖写入的畴结构,e于畴结构对应的隧穿电流分布



南京大学青年学者联谊会成员、现代工程与应用科学学院吴迪教授课题组在铁电隧道结研究方面取得重要进展。他们首次提出并制备了基于金属/超薄铁电薄膜/半导体隧穿结构的新型铁电阻变存储器件,获得了巨大的电阻开关比,极大地提高了铁电隧道结的性能。该论文近日在线发表于《自然—材料学》期刊网站上。



非易失性存储器在断电时仍能保持所存储的数据。随着小型化便携式电子产品的普及,对高密度非易失性存储器的市场需求越来越大。目前,主流的非易失性存储(即U盘使用的FLASH方案)面临功耗大、集成度已逼近其物理极限等瓶颈。发展新的非易失性存储方案成为必由之路。以铁电隧道结为存储单元的铁电阻性存储近来备受关注。



铁电隧道结是一个金属/超薄铁电薄膜/金属三明治结构,以几个纳米厚度的铁电层作为电子隧穿势垒,铁电层中自发极化翻转使得势垒高度在高低两个值中变化,而从在隧道结中获得高、低两个非挥发电阻态。铁电隧道结具有非破坏性读出、高存储密度、超快数据访问、低能耗等优势,因而被认为有望突破传统的非挥发存储的瓶颈。铁电隧穿阻变的电阻开关比越高,应用前景越明朗,但是以往的工作得到的电阻开关比只有几倍到几百倍,限制了它的应用前景。



南京大学吴迪教授课题组注意到隧穿机率同时依赖于势垒的高度和宽度,借鉴铁电场效应器件工作原理,提出基于金属/超薄铁电薄膜/半导体结构的新型铁电隧道结,通过铁电场效应,实现极化翻转对势垒高度和宽度的同时调控,获得增强的电阻开关比。课题组经过大量实验,成功地在Nb:SrTiO3半导体衬底上外延了厚度仅为7个晶胞高度(约3 nm)的高质量BaTiO3铁电薄膜,并获得了稳定的极化翻转;在Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧穿结构中实现了高达104的电阻开关比,比此前报道的最好结果提高了两个数量级,并且表现出可靠的阻态翻转重复性和长时间的数据保持性。这些突出的性能表明这一新型铁电隧穿结构在非挥发阻性铁电存储方面具有极大的应用潜力。



《自然—材料学》期刊网站同时刊登了美国学者对此工作撰写的评论,认为这一新型铁电隧穿结构获得了令人激动的、目前这方面最好的结果,推进了该领域的研究。该工作得到科技部国家重大科学研究计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金的资助。(来源:南京大学现代工程与应用科学学院)
中科院微电子所前年还有个相变存储器的研发成果,都属于下一代新型存储器概念
关键在于真正投入商业化生产
就怕是这些技术和产业脱离 最后尘封 发挥不了实际作用 最后依然国外垄断
尽快产业化,投入量产占领市场
就怕是这些技术和产业脱离 最后尘封 发挥不了实际作用 最后依然国外垄断
还是搞搞研究好了,产业化更是死
不错啊!呵呵
hu_sairong 发表于 2013-7-15 17:26
关键在于真正投入商业化生产
我恨死商业化生产了,我喜欢没有商业化三字的生产。
FRAM  都产品化快20年了,指望一个大学现在才开始做原理研发就能赶上,这难度太大了点吧
hillsboro1 发表于 2013-7-16 23:09
FRAM  都产品化快20年了,指望一个大学现在才开始做原理研发就能赶上,这难度太大了点吧
研究的不是一回事吧 要不美国学者激动个啥
hcsy 发表于 2013-7-16 22:58
我恨死商业化生产了,我喜欢没有商业化三字的生产。
没有商业化生产,你现在还在数绳结呢。

ps,暑假党?

bjkk 发表于 2013-7-17 08:13
没有商业化生产,你现在还在数绳结呢。

ps,暑假党?


是呀,我们祖先的财富都是商业化生产出来的。你这么牛气哄哄的人要不要也把你商业化生产了呢?中国的犹大。
bjkk 发表于 2013-7-17 08:13
没有商业化生产,你现在还在数绳结呢。

ps,暑假党?


是呀,我们祖先的财富都是商业化生产出来的。你这么牛气哄哄的人要不要也把你商业化生产了呢?中国的犹大。
hcsy 发表于 2013-7-17 13:12
是呀,我们祖先的财富都是商业化生产出来的。要不要也把你商业化生产了呢?中国的犹大。
果然不出我所料,说你放假都是夸你了。
bjkk 发表于 2013-7-17 14:14
果然不出我所料,说你放假都是夸你了。
有人放假了实际上没有放假,有人没放假其实是放假中。