Transistor met een ferro-elektrische gate-isolator. De drempelspanning hangt af van de polarisatierichting, zodat één transistor niet-vluchtig kan opslaan en niet-destructief kan worden uitgelezen.
Japanse benaming: FeFET(強誘電体トランジスタ)
“FeFET (ferro-elektrische transistor)” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Opkomende geheugentechnologieën.
Vakgebied: Opkomende geheugentechnologieën
Antwoord: A. Materialen op basis van hafniumoxide (HfO2)
Hafniumoxide wordt in CMOS al lang gebruikt als high-k-gate-isolator. Rond 2011 werd gerapporteerd dat het, na toevoeging van Si of Zr in een specifieke kristalfase (orthorhombisch), zelfs bij een dikte van circa 10 nm ferro-elektrisch gedrag vertoont. Het traditionele PZT bevat lood en verliest bij dunner worden zijn eigenschappen, waardoor integratie met CMOS lastig is. HfO2-materialen kunnen daarentegen met ALD dun en uniform worden afgezet, en men verwacht dat FeRAM en FeFET daarmee naast geavanceerde logica kunnen worden geïntegreerd.
Antwoord: A. De drempelspanning verandert met de polarisatierichting, zodat met één transistor niet-vluchtig kan worden opgeslagen en niet-destructief kan worden uitgelezen
Bij een FeFET verandert de lading die in het kanaal wordt geïnduceerd met de polarisatierichting van het ferro-elektricum in de gate-isolator, waardoor de drempelspanning verschuift. Een enkele transistor volstaat voor opslag (1T) en het uitlezen gebeurt aan de hand van het al dan niet vloeien van stroom. Niet-destructief uitlezen zonder polarisatieomkering is dus mogelijk. Schrijven gebeurt alleen met de gatespanning en het vermogensverbruik is laag. Sinds de ontdekking van ferro-elektrica op HfO2-basis is er hernieuwde aandacht; een verbetering van de herschrijfendurance is een uitdaging.
HfO2-materialen kunnen daarentegen met ALD dun en uniform worden afgezet, en men verwacht dat FeRAM en FeFET daarmee naast geavanceerde logica kunnen worden geïntegreerd.
Welk ferro-elektrisch materiaal dat goed met het CMOS-proce…Bij een FeFET verandert de lading die in het kanaal wordt geïnduceerd met de polarisatierichting van het ferro-elektricum in de gate-isolator, waardoor de drempelspanning verschuift.
Welke uitspraak over de kenmerken van een FeFET, met een fe…CMOS FeRAM (ferro-elektrisch geheugen) Numerieke apertuur (NA) ALD (atomic layer deposition) Drempelspanning (threshold voltage) 3D XPoint Chalcogeniden Crosspoint-geheugen Forming In-memory computing