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Realization of flexible in-memory computing in a van der Waals ferroelectric heterostructure tri-gate transistor

Nano Research 2024年第3期17卷 1886-1892页

作者： Xinzhu Gao Quan Chen Qinggang Qin Liang Li Meizhuang Liu Derek Hao Junjie Li Jingbo Li Zhongchang Wang Zuxin Chen School of Semiconductor Science and Technology South China Normal UniversityFoshan 528225China Guangdong Provincial Key Laboratory of Chip and Integration Technology Guangzhou 510631China Institute of Solid State Physics Hefei Institutes of Physical Science Chinese Academy of SciencesHefei 230601China School of Science STEM CollegeRMIT UniversityMelbourne 3000Australia CAS Key Laboratory of Functional Materials and Devices for Special Environments Xinjiang Technical Institute of Physics&ChemistryChinese Academy of SciencesUrumqi 830011China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China College of Optical Science and Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310027China International Iberian Nanotechnology Laboratory(INL) Av.Mestre Jose Veiga s/nBraga 4715-330Portugal

Combining logical function and memory characteristics of transistors is an ideal strategy for enhancing computational efficiency of transistor ***,we rationally design a tri-gate two-dimensional(2D)ferroelectric van der Waals heterostructures device based on copper indium thiophosphate(CuInP_(2)S_(6))and few layers tungsten disulfide(WS_(2)),and demonstrate its multi-functional applications in multi-valued state of data,non-volatile storage,and logic *** co-regulating the input signals across the tri-gate,we show that the device can switch functions flexibly at a low supply voltage of 6 V,giving rise to an ultra-high current switching ratio of 107 and a low subthreshold swing of 53.9 mV/*** findings offer perspectives in designing smart 2D devices with excellent functions based on ferroelectric van der Waals heterostructures.

关键词： two-dimensional(2D)ferroelectric heterostructure tri-gate polymorphic regulation in-memory computing

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