在过去的几年里，工程师们一直在尝试设计替代硬件设计，使单个设备既能执行计算又能存储数据。这些新兴的电子产品，被称为内存计算设备，可能具有许多优势，包括更快的速度和增强的数据分析能力。
为了安全地存储数据并保持低功耗，这些器件应基于具有有利特性的铁电材料，并且可以按厚度缩小。二维半导体具有称为滑动铁电性的特性，已被发现是实现内存计算的有前途的候选者，但在这些材料中实现必要的可切换电极化可能被证明是困难的。
研究人员最近设计了一种有效的策略，以实现二硫化钼。使用这种方法，在一篇论文中概述，他们最终开发了用于内存计算应用的新型有前途的铁电晶体管。
“我们意外地在 MoS2 中发现了许多并行分布的域边界薄片，与报道2D材料中滑动铁电的实验确认的时间相吻合，“该论文的合著者Tilo H Yang告诉 Phys。“这一发现启发了我们思考这种领域边界丰富的MoS是否2可用于铁电存储器的开发。
Yang和他的同事们最近研究的主要目的是确定一种有前途的直接合成外延MoS2的方法具有滑动铁电性。他们确定的制造策略最终使他们能够创造出具有有利特性的有前途的新型铁电晶体管。
“制造我们的铁电晶体管的一个重要阶段是建立3R-MoS2在化学气相沉积生长过程中进入可切换的铁电材料，“杨解释说。“3R-MoS中域边界的形成2薄膜是具有切换偏振域能力所必需的;然而，这在大多数外延 3R MoS2 中很少见电影。在这篇论文中，我们介绍了一种合成策略，以增加材料中出现畴边界的机会，使其具有响应栅极电压的畴翻转能力。
研究人员在一系列初步测试中评估了他们的铁电晶体管，发现它们表现良好，平均内存窗口为7V，施加电压为10V，保持时间超过104秒和耐力大于 104周期。这些结果凸显了它们在内存计算应用中的潜力。
“我们的铁电半导体晶体管具有非易失性、可重编程性和低开关场滑动铁电性，依靠我们的 3R MoS2 中的剪切变换诱导位错电影，“杨说。“该器件的厚度约为两个原子层，是一种很有前途的组件，可以满足最先进的CMOS技术的要求，例如3纳米以下的节点。
未来，Yang及其同事提出的制造策略可用于合成其他有前途的具有滑动铁电性的二维半导体材料。这些材料反过来可用于制造新的高性能内存计算设备，为电子产品的未来发展做出贡献。
“我们的工作证明了外延滑动铁电材料的切换能力以及最近发现的物理特性在存储方面的适用性，”Yang和Yann-温 Lan补充道。“我们的外延薄膜在开发大规模、高通量存储器件方面具有巨大潜力。随着对开关机制和域微结构之间相关性的更好理解，我们现在正在开发一种高开关速度和长保留存储器。
