基于多层rMoS2的具有可切换迟滞方向的多功能器件

《Small》：Multifunctional Device With Switchable Hysteresis Direction Based on Multilayer rMoS2

铁电半导体场效应晶体管与铁电浮栅场效应晶体管双模式多功能器件基于rMoS?/h-BN异质结构，实现光电子可编程4位以上导通状态（>120秒保留时间），经100次编程/擦除循环稳定性良好（<1%导通漂移），并成功模拟生物突触的长时程增强和配对脉冲促进效应。

　　

摘要

二维铁电材料的最新进展在电子和光电子设备领域取得了显著突破。然而，大多数研究都集中在单一功能实现上，缺乏在多种功能之间切换的灵活性。在这项工作中，我们提出了一种基于多层菱形二硫化钼（rMoS₂）/六方氮化硼（h-BN）异质结构的多功能器件，该器件具有电可调的迟滞方向，集成了两种工作模式：（1）铁电半导体场效应晶体管（FeSFET）和（2）铁电-浮栅场效应晶体管（Fe-FGFET）。这种双模式器件具备光电子可编程性，能够实现超过4位的导电状态，并且保持时间超过120秒。系统性能在100次连续编程/擦除循环后仍然稳定，导电率漂移小于1%。此外，电光调制的协同作用使得该器件能够模拟生物突触功能，包括从短期增强到长期增强的转变以及具有可调保持时间的配对脉冲促进（PPF）现象。这些结果表明，多层rMoS₂是多功能电子学的一个有前途的候选材料，它提供了更高的灵活性和集成多功能应用的潜力，同时为利用二维铁电材料开发先进的铁电器件奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。