由碲制成的膜极化晶体管
摘要：离子基础的双端膜电阻器对传统的三端电子晶体管具有互补作用，在异质集成方法中的各种非传统信息处理系统中发挥作用，如混合CMOS / 膜电阻神经形态交叉阵列。近期有人尝试将跨器件功能引入膜电阻器中，产生了可调控传导函数、异质可塑性和混合可塑性功能。然而，跨器件中离子基础的膜电阻效应对于晶体管在哪些应用场景以及以何种方式受益仍然不明确。在这里，我们引入了一种名为“膜极晶体管”的新型晶体管，其极性可以根据施加的电刺激的历史，在非挥发性的方式下在n型和p型之间可逆转换。这是通过使用新兴的半导体碲作为电化学活性源/排极接触材料，并结合单层二维MoS2通道实现的，由此产生了一个可以控制的侧向Te / MoS2 / Te膜电阻器，或者从不同的角度来看，一个通道可以在n型MoS2和p型Te之间可逆转换的晶体管。凭借这种独特的膜极功能，我们的晶体管有望用于可重构逻辑电路和安全电路。此外，我们还提出并通过实验证明，只使用两个膜极晶体管就可以构建一个三进制内容寻址存储器，而以前需要十几个普通晶体管，通过模拟，我们还提出了一种受器件激发和硬件匹配的正则化方法“FlipWeight”用于训练人工神经网络，可以达到与主流的“Dropout”和“DropConnect”方法相当的性能。该研究工作在多样化晶体管功能方面取得了重要进展。
作者：Yifei Yang, Lujie Xu, Mingkun Xu, Huan Liu, Dameng Liu, Wenrui Duan, Jing Pei, Huanglong Li
论文ID：2301.01986
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-01-06