記者18日從華中科技大學(xué)了解到，該校材料成形與模具技術(shù)全國重點實驗室教授翟天佑團(tuán)隊在二維高性能浮柵晶體管存儲器方面取得重要進(jìn)展，研制了一種具有邊緣接觸特征的新型二維浮柵晶體管器件，與現(xiàn)有商業(yè)閃存器件性能對比，其擦寫速度、循環(huán)壽命等關(guān)鍵性能均有提升，為發(fā)展高性能、高密度大容量存儲器件提供了新的思路。

  浮柵晶體管作為一種電荷存儲器，是構(gòu)成當(dāng)前大容量固態(tài)存儲器發(fā)展的核心元器件。然而，當(dāng)前商業(yè)閃存內(nèi)硅基浮柵存儲器件所需的擦寫時間約在10微秒至1毫秒范圍內(nèi)，遠(yuǎn)低于計算單元CPU納秒級的數(shù)據(jù)處理速度，且其循環(huán)耐久性約為10萬次，也難以滿足頻繁的數(shù)據(jù)交互。隨著計算機(jī)數(shù)據(jù)吞吐量的爆發(fā)式增長，發(fā)展一種可兼顧高速、高循環(huán)耐久性的存儲技術(shù)勢在必行。

  二維材料具有原子級厚度和無懸掛鍵表面，在器件集成時可有效避免窄溝道效應(yīng)和界面態(tài)釘扎等問題，是實現(xiàn)高密度集成、高性能閃存器件的理想材料。然而，在此前的研究中，其數(shù)據(jù)擦寫速度多異常緩慢，鮮有器件可同時實現(xiàn)高速和高循環(huán)耐久性。面對這一挑戰(zhàn)，翟天佑團(tuán)隊研制了一種具有邊緣接觸特征的新型二維浮柵晶體管器件，通過對傳統(tǒng)金屬-半導(dǎo)體接觸區(qū)域內(nèi)二硫化鉬進(jìn)行相轉(zhuǎn)變，使其由半導(dǎo)體相（2H）向金屬相（1T）轉(zhuǎn)變，使器件內(nèi)金屬-半導(dǎo)體接觸類型由傳統(tǒng)的3D/2D面接觸過渡為具有原子級銳利界面的2D/2D型邊緣接觸，實現(xiàn)了擦寫速度在10納秒至100納秒、循環(huán)耐久性超過300萬次的高性能存儲器件。

  “通過對比傳統(tǒng)面接觸電極與新型邊緣接觸，該研究說明了優(yōu)化制備二維浮柵存儲器件內(nèi)金屬-半導(dǎo)體接觸界面對改善其擦寫速度、循環(huán)壽命等關(guān)鍵性能有重要作用?！钡蕴煊诱f。

  這一成果以《基于相變邊緣接觸的高速、耐久二維浮柵存儲器》為題，于近日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。