非易失性铁电畴壁存储器原型开发成功

非易失性铁电畴壁存储器原型开发成功

由来自澳大利亚、美国和中国的研究人员组成的国际研究团队成功开发出了非易失性铁电畴壁存储器的功能性原型。

铁电畴壁是含有相同极化区隔离缺陷的一种拓扑结构，具有独特的导电特性，通过畴壁的引入或去除能够生成可读写的二元状态，从而实现信息存储，且存储的信息能够以无损的方式被读取。与铁磁材料相似，铁电材料也具有畴壁，但铁电材料的畴壁比铁磁材料中的畴壁小得多，这就使更小尺寸存储材料的制备成为了可能。与传统的硅基复合金属氧化物半导体结构相比，这种尺寸减小可达10倍以上。

研究人员采用纳米光刻技术在铁酸铋（BiFeO3）铁电材料薄膜上成功实现了Pt/Ti合金电极的图形化工艺，并设计了特殊的电极（尺寸小于100nm），从而完成了存储器结构的构建。研究人员所采用的畴壁材料具有独特的电阻态，能够在多个能级进行数据存储，因此具备可调谐能力，而且，该存储器的功耗比传统存储器低得多。测试表明，该存储器原型的读取电压低于3V，存储时的电流开关比高达约103量级，具有较低的误读率和较长的使用寿命。 (李铁成)