二维磁性材料与自旋系统研究进展

自旋系统是一类基于电子自旋工作的器件,具有高速、低功耗等优点,其中磁存储器被认为是下一代存储器的领跑者之一。二维材料有着天然的界面性能优势,接近微缩极限的尺寸特点,以及二维结构带来的物理特性,在自旋系统中有望得到广泛运用。本文概述了二维材料在自旋领域的最新研究进展,介绍了一些常见的二维磁性材料,讨论了基于二维材料的二维自旋器件,以及回顾了基于二维材料的磁性调控,最后总结了这一领域仍然面临的挑战,并对未来发展进行了展望。

基于二维材料及其范德瓦尔斯异质结的光电探测器

近些年来,石墨烯、黑磷和过渡金属二硫化物以及其他二维材料受到了越来越多的关注。凭借其独特的结构和优异的电学、光学特性,这些二维材料在光电器件中得到了广泛应用,具有良好的发展潜力。本文概述了二维材料在光电探测器领域的最新研究进展,介绍了一些常见的二维材料及其制备方法,阐述了光电探测器件的基本原理和评价参数,以及回顾了二维材料及其异质结构在光电探测器中的应用,最后总结了该领域仍然面临的挑战并对其未来的发展方向进行了展望。

面向微电子应用的二维过渡金属硫族化合物制备进展

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上"的制备方法进行了总结,对比了机械剥离、液相剥离和化学气相沉积等常见制备技术,并归纳了各自的优缺点.同时基于未来晶圆级二维TMDs器件,重点介绍了化学气相沉积法及其面向应用需要解决的问题.最后总结了二维TMDs材料在微电子器件应用中的研究进展.

原子晶体非易失存储

多功能低功耗芯片中存储、计算与通讯功能各模块的占用面积、数据交换速率等因素已经成为集成电路发展的瓶颈问题.可满足大数据核内传输速率的未来系统架构中高密度高性能存储技术需具备超低功耗、超小器件尺寸以及快速写入及非易失特性.未来存储技术包括采用新原理器件例如操控电子跃迁或离子移动代替电子输运、使用新材料以降低热量产生以及新型三维堆叠工艺提高密度.本综述聚焦于新材料特别是二维原子晶体在非易失存储技术中的应用.具有高电子迁移率、极限超薄沟道、超低界面态的二维原子晶体新材料因为其本征厚度约0.6–1.2 nm并具有丰富的能带结构为未来存储技术提供了优秀的解决方案,对器件进一步微缩提高集成度、提高稳定性和扩大应用场景以及开发新型存储器有着巨大潜力,是解决当今存储器功耗和集成度的崭新途径.