通過鐵電柵極絕緣體和原子層沉積氧化物半導體通道,，日本科學家制造了三維垂直場效應晶體管，可用來生產高密度數(shù)據存儲器件,。此外,，通過使用反鐵電體代替鐵電體，他們發(fā)現(xiàn)擦除數(shù)據只需要很小的凈電荷,，從而提高了寫入的效率,。發(fā)表在2022年IEEE硅納米電子研討會上的該項成果，將催生新的更小,、更環(huán)保的數(shù)據存儲器,。

　　在存儲器的尺寸、容量和可負擔性方面,，消費類閃存驅動器已取得了巨大的進步,，但新的機器學習和大數(shù)據應用程序正繼續(xù)推動對創(chuàng)新的需求。此外,，支持云的移動設備和未來的物聯(lián)網節(jié)點也需要節(jié)能且體積更小的內存,。而當前的閃存技術卻需要相對較大的電流來讀取或寫入數(shù)據。

　　鑒于此,，東京大學工業(yè)科學研究所科學家開發(fā)了一種基于鐵電和反鐵電場效應晶體管（FET） 的概念驗證3D堆疊存儲單元,，該晶體管具有原子層沉積的氧化物半導體通道。FET可以非易失性方式存儲1和0,，這意味著它不需要一直供電,；垂直設備結構則增加了信息密度并降低了操作能源需求。

　　氧化鉿和氧化銦層沉積在垂直溝槽結構中,，鐵電材料具有在同一方向排列時最穩(wěn)定的電偶極子,，鐵電氧化鉿自發(fā)地使偶極子垂直排列。信息通過鐵電層中的極化程度存儲，由于電阻的變化,，系統(tǒng)可以讀取,。另一方面，反鐵電體通常在擦除狀態(tài)下上下交替偶極子,，這使得氧化物半導體溝道內的擦除操作變得有效,。

　　研究證實，該器件在至少1000個周期內都可保持穩(wěn)定,，研究人員還使用第一原理計算機模擬繪制了最穩(wěn)定的表面狀態(tài),。

　　研究人員稱，新方法或將極大地改善非易失性存儲器,，同時有助于實現(xiàn)下一代消費電子產品,。