2023年2月7日亚历克斯·史密斯（Alex Smith）审查
一个团队密歇根大学现在，将铁电半导体的厚度降低到仅5 nm或大约50个原子，使其适合将当前的计算机与未来的设备桥接。
研究科学家Ding Wang（左）和Ping Wang（右）讨论了使用左侧可见的分子束外延系统沉积的铁电性半导体的生长行为。半导体可以使计算更有效，增强AI并启用量子计算。图片来源：罗伯特·库利乌斯（Robert Coelius）。
结果，可以将铁电技术与传统计算机和智能手机组件相结合，增强人工智能和传感器功能。
它们还可以使无电池的小工具成为可能，这对于物联网（IoT）至关重要，该物联网除其他外，还可以启用智能家居，检测工业系统的问题，并警告人们有关潜在危险的问题。
该研究发表在应用物理信被选为编辑的选择。
这将允许实现具有主流半导体的超低，超低功率，完全集成的设备。这对于将来的AI和与IoT相关的设备非常重要。
Zetian MI，密歇根大学的研究共同作者兼电气和计算机工程教授
铁电半导体与其他类型的特殊性是不同的，因为它们可以维持电化极化，这在电气水平上等效于磁性。但是，与冰箱磁铁不同，它们可以变化为正且负面。
该功能可以用于多种应用中，包括能量收集以及光和声音振动的检测。
Mi补充说：“这些铁电器可以是自动的。他们可以收获环境能量，这非常令人兴奋。透明
此外，它们还提供了一种独特的处理和存储信息的方法，包括经典和量子。例如，在计算中，两个电偏振状态可以代表一个和零。这种计算方法还可以模仿神经连接，使大脑能够处理信息并存储记忆。
这种类型的体系结构有时称为神经形态计算，非常适合启用使用神经网络分析数据的AI算法。
RAM中的电容器必须不断驱动；否则，它们所包含的数据将丢失。电化极化需要较少的能量来保留能量，并且可以超过SSD。这种类型的记忆可能会更密集，增强能力，同时对严重温度，高湿度和辐射更具抵抗力。
在用氮化铝施工的半导体中，经常用于增强性能自行车和战斗机的金属，MI的团队以前已经观察到铁电活动。
但是，他们需要能够以比10 nm或100个原子的厚度更薄的层生产，以便在现代计算机设备中使用它。2020欧洲杯下注官网
该团队使用称为分子束外延的过程来完成此操作，该过程与创建与CD和DVD播放器激光器的半导体晶体相同的方法。他们能够在具有确定的蒸汽朋克特性的设备中创建一个厚度为5 nm的晶体（有史以来最小的比例）。
他们通过仔细调节铁电半导体内的每个原子并减少表面原子损失来实现这一目标。
通过减少厚度，我们表明我们可以降低操作电压很高。这意味着我们可以减少设备的尺寸并减少操作过程中的功耗。
密歇根大学电气和计算机工程学的第一作者和研究科学家丁·王（Ding Wang）
此外，由于材料的异常光学和声学特性，纳米级制造可以通过帮助研究人员更好地了解材料的基本特性，并确定其在小尺寸的性能的约束，从而为其在量子技术中的使用铺平道路。
凭借这种稀薄，我们可以真正探索微不足道的物理相互作用。这将帮助我们开发未来的量子系统和量子设备。
密歇根大学电气和计算机工程研究科学家Ping Wang
国防高级研究项目局为研究提供了资金。
这些研究是在密歇根州材料表征和Lurie Nanofrication设施进行的。欧洲杯足球竞彩
期刊参考：
Wang，D。，等。（2023）在CMOS兼容的钼上，通过分子束外延生长的CMOS或要或其，将厚度缩小到5 nm的铁电丝虫。应用物理信。doi：10.1063/5.0136265。
来源：http://umich.edu/