Fe FET
Un transistor d'efecte de camp ferroelèctric (amb acrònim anglès Fe FET) és un tipus de transistor d'efecte de camp que inclou un material ferroelèctric entre l'elèctrode de la porta i la regió de conducció font-drenatge del dispositiu (el canal). La polarització permanent del camp elèctric en el ferroelèctric fa que aquest tipus de dispositius mantingui l'estat del transistor (encès o apagat) en absència de cap polarització elèctrica.[1]
Els dispositius basats en FeFET s'utilitzen a la memòria FeFET, un tipus de memòria no volàtil d'un sol transistor. El 1955, Ian Munro Ross va presentar una patent per a un FeFET o MFSFET.[2] La seva estructura era com la d'un MOSFET de canal d'inversió modern, però el material ferroelèctric es va utilitzar com a dielèctric/aïllant en lloc d'òxid.[3] L'ús d'un ferroelèctric (sulfat de triglicina) en una memòria d'estat sòlid va ser proposat per Moll i Tarui el 1963 utilitzant un transistor de pel·lícula fina. A la dècada de 1960 es van fer més investigacions, però les característiques de retenció dels dispositius basats en pel·lícules primes no eren satisfactòries.[4] Els primers dispositius basats en transistors d'efecte de camp utilitzaven titanat de bismut (Bi4Ti₃O₁₂) ferroelèctric, o Pb1−xLnxTiO₃ (PLT) i zirconat/titanats relacionats (PLZT).[4] A finals de 1980 es va desenvolupar la RAM ferroelèctrica, utilitzant una pel·lícula fina ferroelèctrica com a condensador, connectada a un FET d'adreçament.[5]
El 2017, es va informar que la memòria no volàtil basada en FeFET s'havia construït a un node de 22 nm mitjançant FDSOI CMOS (silici completament esgotat a l'aïllant) amb diòxid d'hafni (HfO₂) com a ferroelèctric: la mida de cèl·lula FeFET més petita informada era de 0, 025 μm², els dispositius es van construir com a matrius de 32 Mbit, utilitzant polsos de configuració/restabliment de ~10 ns de durada a 4,2V; els dispositius van mostrar una resistència de 10 5 cicles i una retenció de dades fins a 300 °C.
Referències
modifica- ↑ Kim, Jae Young; Choi, Min-Ju; Jang, Ho Won «Ferroelectric field effect transistors: Progress and perspective». APL Materials, 9, 2, 01-02-2021, pàg. 021102. DOI: 10.1063/5.0035515.
- ↑ Mulaosmanovic, Halid; Breyer, Evelyn T.; Dünkel, Stefan; Beyer, Sven; Mikolajick, Thomas «Ferroelectric field-effect transistors based on HfO2: a review». Nanotechnology, 32, 50, 22-09-2021. DOI: 10.1088/1361-6528/ac189f. ISSN: 1361-6528. PMID: 34320479.
- ↑ Stefan Ferdinand Müller. Development of HfO2-Based Ferroelectric Memories for Future CMOS Technology Nodes (en anglès), 2016. ISBN 9783739248943.
- ↑ 4,0 4,1 Park et al., 2016, §1.1.1, p.4.
- ↑ Mueller, Johannes; Slesazeck, Stefan; Mikolajick, Thomas. Chapter 10.4 - Ferroelectric Field Effect Transistor (en anglès). https://www.sciencedirect.com.+ Woodhead Publishing, 2019, p. 451–471. ISBN 978-0-08-102430-0.