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用于模拟神经网络在线训练的铁电场效应晶体管 (FET) 计算效率高的紧凑模型
制造了用于存储器和神经形态应用的具有 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 栅极绝缘体的三栅极铁电 FET，并对其进行了多级操作表征。电导和阈值电压表现出高度线性和对称的特性。开发了一种紧凑的分析模型，以准确捕捉 FET 传输特性，包括串联电阻、库仑散射和垂直场相关的迁移率降低效应，以及阈值电压和迁移率随铁电极化切换的变化。该模型涵盖亚阈值和强反转操作。额外的测量证实了铁电切换，而不是基于载流子捕获的存储器操作。紧凑模型在用于深度神经网络在线训练的模拟平台中实现。
一种高度兼容 CMOS 的氧化铪基铁电二极管
为了解决“存储墙”问题，人们迫切需要具有高速度和高密度的存储设备。在这里，我们展示了一种高度可扩展的三维可堆叠铁电二极管，其整流极性由 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜的极化反转调制。通过利用原子分辨率球差校正 STEM 可视化铪/锆晶格序和氧晶格序，我们揭示了 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜的自发极化与氧原子位移之间的相关性，从而明确地识别出 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜中的非中心对称 Pca2 1 正交相。我们进一步在 8 层 3D 阵列中实现了这种铁电二极管。演示了高达 20 ns 的运行速度和超过 10 9 的耐用性。超过 100 的内置非线性保证了其自选择特性，从而无需使用外部选择器来抑制大阵列中的漏电流。这项工作为未来存储器层次结构的演进开辟了新的机会。
存储反铁电PbZrO3
基于反铁电的介电电容器因其出色的储能性能和在收集脉冲功率方面的非凡灵活性而备受关注。尽管如此，迄今为止，尚未阐明与储能过程固有耦合的原位原子级结构演化途径，以最终理解其机制。本文报道了反铁电PbZrO 3 在存储电子束照射的能量过程中的时间和原子分辨率结构相演变。通过采用最先进的负球差成像技术，本文介绍的定量透射电子显微镜研究阐明了与晶胞体积变化和极化旋转相关的极性氧八面体的层次演化解释了逐步的反铁电到铁电相变。特别是，在动态结构研究过程中建立了一种非常规的铁电类别——具有独特摆线极化序的铁电畸变相。通过阐明原子尺度相变途径，该研究的结果为探索具有非极性到极性相变的储能材料中的新型铁致畸变相开辟了一个新领域。
铁电体中锯齿形畴壁的起源
1 西安交通大学微电子学院和材料力学行为国家重点实验室，西安 710049，中国 2 沈阳材料科学国家实验室，中国科学院金属研究所，沈阳市文化路 72 号，110016，中国 3 西安交通大学材料科学与工程学院材料力学行为国家重点实验室，西安 710049，中国 4 西安交通大学电子与信息工程学院电子材料研究实验室，西安 710049，中国 5 Ernst Ruska 电子显微镜和光谱中心，Jï¿œlich 研究中心，D-52425 Jï¿œlich，德国 6 阿肯色大学物理系和纳米科学与工程研究所，阿肯色州费耶特维尔 72701，美国（日期：2020 年 2 月 9 日）
硅上直接增强的超薄铁电性
致谢 本研究部分由伯克利负电容晶体管中心 (BCNCT)、ASCENT（联合大学微电子计划 (JUMP) 的六个中心之一）、DARPA 赞助的半导体研究公司 (SRC) 项目以及 DARPA T-MUSIC 项目资助。本研究使用了先进光子源的资源，先进光子源是美国能源部 (DOE) 科学办公室用户设施，由阿贡国家实验室为能源部科学办公室运营，合同编号为 DE-AC02-06CH11357。本研究使用了先进光源的资源，先进光源是美国能源部科学办公室用户设施，合同编号为 DE-AC02-05CH11231。斯坦福同步辐射光源、SLAC 国家加速器实验室的使用由美国能源部、科学办公室、基础能源科学办公室资助，合同编号为 DE-AC02-76SF00515。电子显微镜检查在劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL) 分子铸造厂进行，由美国能源部基础能源科学办公室科学办公室 (DE-AC02-05CH11231) 提供支持。JC 和 RdR 感谢美国能源部颁发的总统早期科学家和工程师职业奖 (PECASE) 的额外支持。作者贡献薄膜合成由 SSC、GK 和 DK 完成；电子显微镜检查分别由 RdR 和 S.-LH 在 JC 和 RR 的监督下完成，分析由 L.-CW 在 SS 的监督下完成；扫描探针显微镜由 SSC 和 NS 完成；干涉位移传感器测量由 RW 和 RP 完成和开发；扫描电容显微镜由 HZ 完成；X 射线结构表征由 SSC、NS 和 MM 在 AM 和 EK 的监督下完成；X 射线光谱由 SSC 在 RC、PS 和 EA 的监督下完成；二次谐波生成由 JX 在 XZ 的监督下进行；电气测量由 SSC、NS 和 AD 进行；SSC 和 SS 共同撰写了手稿。SS 监督了这项研究。所有作者都参与了讨论并对手稿发表了评论。利益竞争 作者声明不存在利益竞争。