滑动的铁电记忆和突触基于体叠加的双层MoS₂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 最近的进展揭示了一种滑动铁电机制,使得2D铁电从非铁电材料设计成为可能.
• 然而,使用这种机制的功能设备在很大程度上仍未被探索.

研究的目的:

• 为了展示可重写的,使用2D滑动铁电半导体的非挥发性内存设备.
• 研究这些新型记忆器的性能和灵活性.
• 探索它们在神经形态计算应用中的潜力.

主要方法:

• 采用圆柱体堆叠的双层MoS2作为一个2D滑动铁电半导体.
• 制造和特征 2D 滑动铁电记忆 (SFeMs).
• 测试的设备性能包括内存窗口,导电比,保留时间和耐久性.
• 在曲条件下评估灵活的SFeM,并证明了神经形态功能.

主要成果:

• 实现了室温,可重写,具有大内存窗口 (> 8 V) 和高导电比率 (> 10 ^ 6) 的非易失性记忆.
• 证明了长时间的保留时间 (>10年) 和编程耐用性 (>10^4周期).
• 开发了灵活的SFeM,其性能与刚性设备相比具有竞争力,在 >10 ^ 3 个曲周期后保持功能.
• 成功实现了突触特异性可塑性,并使用灵活的SFeM实现了97.81%的图像识别准确度.

结论:

• 2D滑动铁电MoS2是高性能,非挥发性内存应用的有希望的材料.
• 灵活的SFeM提供与刚性对应物相比的性能,并表现出强大的机械稳定性.
• 展示的神经形态功能突出显示了SFeM在先进计算范式中的潜力.