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Nature Communications发表我校教师研究成果

2017年05月22日 08:42 王君学 点击:[]

    我校特聘教授,物理科学学院温峥课题组与南京大学现代工程与应用科学学院吴迪教授课题组合作,在铁电信息存储方面取得了重要进展。他们基于铁电隧道结,通过能带结构优化,获得了与当前主流信息技术FLASH(U盘)相竞争的性能,极大推动了新一代非挥发存储器的发展。这一研究成果以“Giant tunnelling electroresistance in metal/ferroelectric/semiconductor tunnel junctions by engineering the Schottky barrier”为题,近日在线发表于Nature Communications期刊网站(DOI: 10.1038/ncomms15217),物理科学学院硕士研究生席中男为第一作者,青岛大学为第一署名单位。

    非挥发存储器具有断电后依然保存数据的功能,是当前信息技术,特别是便携式电子设备,如智能手机、平板电脑等的重要性能单元。当前主流Si基FLASH存储器的集成度正在迫近物理极限,由此带来了功耗高,数据保存时间短,读写速度慢等技术瓶颈。新一代存储技术的发展已是必由之路。铁电隧道结是最近薄膜技术突破产生的量子机制电阻型信息存储结构,其具有非破坏性数据读出、低功耗、超快数据读写、超高存储密度等一系列性能优势而备受业界关注。

    ON/OFF电流开关比是铁电隧道结的关键性能参数,比值越高越具应用价值。人们虽然通过多种方法来提高ON/OFF开关比,但相比商业化指标依然存在差距。温峥课题组制备了金属/超薄铁电体/半导体结构铁电隧道结,注意到该结构中半导体电极的Schottky势垒对器件输运特性具有显著调控能力,通过精细控制微结构参数系统优化了隧道结的能带结构。他们成功制备了1.6 nm(4个晶格)极限厚度的高质量BaTiO3铁电薄膜,并以此作为输运调控层,形成了Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3铁电隧道结,有效优化了Schottky势垒形貌,获得了千万量级(~6.0×106)的ON/OFF电流比值,这一性能已经能够和FLASH存储技术相比拟,显示了巨大的商业化应用潜力。

    这是温峥继以第一作者在Nature Materials期刊发表论文以来,又一次以通讯作者在Nature子刊发表成果。该工作得到了科技部国家重大科学研究计划、国家自然科学基金和香江学者计划的资助。

 

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