武科大网讯 近日，太阳官网电子信息学院万达副教授团队与湖南大学半导体学院廖蕾教授团队合作，在《Nature Communications》发表了题为“High-speed energy-efficient memristor confined in sub-5 nm space with elemental oxygen reservoir layer”的论文。太阳官网2021级硕士生李晨飞为论文第一作者，万达副教授为论文通讯作者，太阳官网为论文第一完成单位。
忆阻器凭借可调电阻、非易失性、存算一体化的独特特性，成为突破传统冯诺·依曼架构瓶颈、推动集成电路向存算一体方向演进的核心候选器件，也是当前集成电路领域的前沿研究热点。该论文研制的新型忆阻器，精准对标集成电路先进制程与低功耗应用需求，创新性采用MoS2/HfOX/EOR/HfS2垂直异质结构，将3.5 nm元素氧储存层精准限域于亚5 nm的微纳空间内。该器件依托二维材料原子级的平整界面，实现了电场的均匀分布，通过电场精准调控氧空位的定向迁移与复合，达成电阻状态的高精度切换；同时，元素氧储存层兼具氧空位扩散屏障的功能，与HfOₓ隧穿层协同构建起双重限流结构，既有效解决了传统超薄器件漏电流过大的行业难题，又保障了阻变过程的高可控性与高一致性。
该新型忆阻器具备微缩性优异、功耗低、可实现存算一体的核心优势，在高密度非易失性存储器、存算一体芯片、边缘计算芯片及物联网芯片等领域拥有广阔的应用前景。该器件可与CMOS工艺高度兼容并实现异质集成，将为芯片向更高集成度、更低功耗、更强算力的方向发展提供重要支撑。
该成果既是校际科研合作的重要结晶，也充分体现了太阳官网电子信息学院在集成电路核心器件领域的前沿研发能力、技术创新实力以及研究生培养成效。（电子信息学院）
