科学家研制出具有高隧穿电阻比的滑移铁电隧穿结
铁电隧穿结是实现高密度非易失存储、构建存算一体架构的重要候选器件。隧穿电阻比（开关比）是铁电隧穿结的核心性能指标，数值越大、电阻差异越明显，器件读取数据质量越准确。传统铁电材料可以通过反复施加强电场获得高电阻比，但这一过程会导致材料寿命受损。 3R-MoS2和1T′-ReS2等新型二维滑移铁电体依靠层间相对滑移实现极化翻转，可避免传统离子位移型铁电材料中的离子迁移和缺陷累积，具有超过1011次循环的抗疲劳能力。然而，其剩余极化强度比传统氧化物铁电体低2至3个数量级，难以在两端器件中产生足够强的电学读出。 近日，中国科学院半导体研究所等通过二维范德华异质结界面工程，构建了Cr/h-BN/3R-MoS2/单层石墨烯滑移铁电隧穿结，并进一步将这一结构拓展至1T′-ReS2体系。其中，h-BN提供均匀、低漏电的独立隧穿势垒，保障器件的稳定开关；3R-MoS2（或1T′-ReS2）产生耐疲劳的滑移极化及相应的内建电势差，进而调控......阅读全文
科学家研制出具有高隧穿电阻比的滑移铁电隧穿结
铁电隧穿结是实现高密度非易失存储、构建存算一体架构的重要候选器件。隧穿电阻比（开关比）是铁电隧穿结的核心性能指标，数值越大、电阻差异越明显，器件读取数据质量越准确。传统铁电材料可以通过反复施加强电场获得高电阻比，但这一过程会导致材料寿命受损。 3R-MoS2和1T′-ReS2等新型二维滑移铁
当钙钛矿遇到多晶硅隧穿结
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512357.shtm近年来，国内对钙钛矿电池技术和产业化研究持续加深，相关领域的理论突破也颇受关注。钙钛矿晶硅叠层太阳电池，以其具有超过单结电池Shockley-Queisser理论极限的超高效率和成本
半导体异质结隧穿电子调控机制研究取得进展
中科院上海技物所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队与宾州大学德普·贾瑞拉教授合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面提供了理论与实验基础。相关成果于2022年10月28日以“Heteroju
量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。
金属所通过外延应变调控铁电极化 实现巨大隧穿电致电阻效应
铁电隧道结具有简洁的金属-超薄铁电-金属叠层器件结构。铁电隧道结利用铁电极化翻转调控量子隧穿效应以获得不同电阻态，从而实现数据存储功能。由于铁电极化亚纳秒尺度的超快翻转以及紧凑的交叉阵列结构，铁电隧道结具有高速读写、低功耗和高存储容量等优点，近年来在信息存储领域备受关注。隧穿电致电阻 （或开关比）是
穿隧磁阻效应的概念
穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；室温穿隧磁阻效应则于19
在半导体异质结隧穿电子调控机制研究中取得进展
中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队，与美国宾夕法尼亚大学教授德普·贾瑞拉合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面奠定了理论与实验基础。10月28日，相关研究成
首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使
上海技物所等在铁电隧道效应研究中取得进展
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员、中科院院士褚君浩以及研究员孟祥建课题组在铁电量子隧穿效应研究中取得新进展。该课题组的王建禄博士与博士研究生田博博、赵晓林等对铁电隧道结进行了系统研究，制备了聚偏氟乙烯聚合物(PVDF)材料的铁电隧道结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。研究结
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
科研团队实现埃米级原子滑移－撬动千万倍电阻变化
只需埃米级，也就是0.1纳米尺度的原子层微小滑移，就能撬动千万倍电阻变化。中国科学院半导体研究所科研团队通过二维范德华异质结界面工程，攻克滑移铁电隧穿结高开关比与高耐久性难以兼顾的行业难题。 铁电隧穿结被视作下一代高密度存储、存算一体芯片的重要候选器件。器件的隧穿电阻开关比，直接决定存储芯片的
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 （记者张佳欣）在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
助力开发超快人工神经网络存算一体系统
中国科学技术大学李晓光团队基于铁电隧道结量子隧穿效应，实现了具有亚纳秒信息写入速度的超快原型存储器，并可用于构建存算一体人工神经网络，该成果近日在线发表于《自然—通讯》。 在大数据时代，海量数据的低能耗、快速存储处理是突破和完善未来人工智能、物联网等技术发展的关键之一。为此，迫切需求一种既能匹
研究揭示氧空位调控下的复合隧穿输运机制
近日，松山湖材料实验室研究员林生晃、张广宇及副研究员崔楠团队，联合武汉理工大学教授章嵩团队，创新性地开发了一种可印刷超薄氧化镓（GaOX）隧穿接触技术，系统揭示了氧空位调控下的复合隧穿输运机制，并在多层二硫化钨（WS2）场效应晶体管中同时实现了高载流子迁移率、低接触电阻与低势垒高度。相关成果发表
宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展
双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW)，并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿，是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构，也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型
合肥研究院在垂直面外极化二维铁电隧道结方面取得进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员郑小宏课题组在二维铁电隧道结的量子输运研究中取得新进展，采用DFT+NEGF方法计算了石墨烯/In2Se3范德瓦尔斯异质结构的二维铁电隧道结的输运性质，实现了108%的电致电阻比率。相关结果以Giant tunneling electrore
物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展
金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金
αMnO2隧穿结构作为储能模型阳离子主体的研究
隧道结构示意图 由于重复充电和放电循环，与离子移动和电子转移相关的晶格膨胀和收缩会导致结构退化和非晶化，伴随着容量的损失。相比之下，隧道式结构体现了更加坚固的框架，其中固有的结构设计可以适应阳离子的存在并且通常可以存在多种阳离子。近日，来自石溪大学的Amy C. Marschilok、
倒置范徳华堆垛开展隧穿晶体管器件研究获突破
近日，中科院金属所研究人员利用范徳华人工堆垛技术，在少数原子层硫化钼与金属电极之间插层高质量六方氮化硼（h-BN）隧穿结构，成功制造出能够通过门电压调制的双极反向整流器件。 该项研究工作由沈阳材料科学国家（联合）实验室磁学与磁性材料研究部研究员张志东与韩拯主持，国内外多家科研单位共同合作完成
大连化物所张东辉团队揭示OH－+－HCl反应中量子隧穿的本质
近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室张东辉院士团队揭示了造成OH + HCl → H2O + Cl反应低温强非Arrhenius行为的共振诱导量子隧穿的本质机理。 在经典图像中，一个化学反应只有在碰撞能量高于势垒的情况下才会发生，反应速率对温度的依赖关系遵循Arrhenius公式。而在
物理所等转角二硫化钼石墨烯异质结的垂直电导研究进展
近年来，二维材料以其优异的电学、光学以及力学性质被广泛关注和研究。得益于二维材料层状结构及弱层间范德华相互作用，不同的二维材料可以像乐高积木一样相互组合形成各种二维材料异质结。正如乐高积木有无穷种搭建方式，二维材料也可以组合出具有不同性能的二维材料异质结，这为器件应用和诸多基础物理现象研究提供了一个
铁电和反铁电薄膜热开关领域获得重要进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514756.shtm
美科学家研制出新型隧穿场效应晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。
基于石墨烯的高速度与高增益复合隧穿光电探测器
近年来，由高效吸光材料（如量子点、碳纳米管和钙钛矿）和石墨烯形成的复合光电探测器受到广泛的关注。吸光材料中的光生载流子能有效地转移到高迁移率的石墨烯通道中，从而实现超高光响应增益。然而，由于吸光材料与石墨烯界面处存在大量陷阱态，这种光电探测器的响应速度通常较慢，制约了其在高频场景下的应用。 最
什么是铁电畴？
为什么铁电体会有电滞回线？主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中，晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向，整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量，从能量角度来看，这种状态是不稳定的。因此，晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的小区域
什么是铁电畴？
为什么铁电体会有电滞回线？主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中，晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向，整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量，从能量角度来看，这种状态是不稳定的。因此，晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的
华东师大首次实现低维铁电极化超低功耗反转
华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室段纯刚、钟妮、向平华研究团队一项研究中首次提出自发离子吸附策略实现低维铁电极化的超低功耗反转。相关研究成果近日发表于《自然—通讯》。 具有高速、低功耗和非易失性的铁电材料在储能、信息存储和红外探测方面等领域具有广阔的应用前景。研究人员一直在寻
中科院金属所研发出新型门可调阻变存储器
近期，中国科学院金属研究所（以下简称金属所）沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作，研究团队通过设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式，将金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装，首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。相关研究成果11
铁电材料电滞回线的测量
测量铁电材料电滞回线的方法通常有两种：冲击检流计描点法和 Sawyer-Tower电路法。第二种方法可用超低频示波器进行观察以及用xy函数记录仪进行记录，简便迅速，故人们常常采用。 采用Sawyer-Tower电路准静态测试铁电陶瓷材料电滞回线的测量原理图（GB/T6426-1999）
铁电材料电滞回线的测量
测量铁电材料电滞回线的方法通常有两种：冲击检流计描点法和 Sawyer-Tower电路法。第二种方法可用超低频示波器进行观察以及用xy函数记录仪进行记录，简便迅速，故人们常常采用。 采用Sawyer-Tower电路准静态测试铁电陶瓷材料电滞回线的测量原理图（GB/T6426-1999）如