双向极化可控的非易失性铁电SnS/α-In2Se3范德华异质结，用于可重构的逻辑存储集成技术

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Bidirectional Polarization-Controlled Nonvolatile Ferroelectric SnS/α-In2Se3 van der Waals Heterojunction for Reconfigurable Logic-in-Memory

提出SnS/α-In2Se3范德华异质结Fe-FET，实现非易失内存与可重构逻辑集成，通过电压调控实现NOR/NAND/AND/OR逻辑操作，降低延迟和能耗，推动低功耗电子系统发展。

　　

由于能够高效处理大量数据，内存中的逻辑（Logic-in-memory）设备已成为下一代计算的有前途的架构。这一点尤为重要，因为传统的冯·诺依曼架构（其中处理单元和存储单元在物理上是分离的）已成为半导体行业的一个重大瓶颈。为了解决这一挑战，我们提出了一种基于SnS/α-In₂Se₃范德华（vdW）异质结的铁电场效应晶体管（Fe-FET），该晶体管兼具非易失性存储功能和可重构的内存中逻辑能力。这种Fe-FET的独特架构支持平面内和平面外的铁电极化。通过漏极和栅极电压脉冲的调节，这两种极化方式相互作用，产生了四种不同的初始电阻状态，每种状态都表现出稳定的循环耐久性和延长的数据保持能力。利用这些多种电阻状态，通过电压控制铁电极化，成功实现了包括NOR、NAND、AND和OR在内的基本逻辑运算。这种方法通过将存储和逻辑功能集成到单个非易失性vdW Fe-FET中，实现了真正的内存中逻辑功能，从而消除了数据传输延迟并降低了能耗。这些进展标志着朝着实现具有更高计算效率和存储密度的下一代低功耗电子系统迈出了重要一步。