物理所开发出具有优异存储特性的碳纳米管基铁电场效应晶体管

碳纳米管独特的结构和电学性质为其电子器件应用提供了巨大潜力。最近几年来，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室表面物理实验室/研究部将碳纳米管的优点和铁电薄膜的性质相结合，与微加工实验室合作，研制成功了以外延铁电薄膜为栅介质的单壁碳纳米管场效应晶体管，开发出一种基于碳纳米管的铁电场效应晶体管存储器件单元。他们对该类存储器件的发明申请了专利(专利号：No.200710099321.1)，相关研究结果发表在近期的Nano Letters 9，921 (2009)上 。

该类存储器件的基本原理是，利用铁电薄膜的极化对碳纳米管导电通道电流进行调制。实验表明，通过在漏极/栅极施加脉冲信号，能够向铁电薄膜写入不同方向的极化状态；而测量通过器件的电流，就能够非破坏性地读取事先写入铁电薄膜中的极化状态，从而实现了铁电场效应晶体管的存储功能。

该工作由博士生符汪洋、工程师许智、研究员白雪冬、王恩哥与微加工实验室研究员顾长志合作完成。他们首次展示了这种非易失存储器件的非破环性读取特性，而且器件可以进行大量多次的可重复性操作。由于单壁碳纳米管超细尺寸导致的电场增强效应，存储器可以在小于1伏的操作电压下工作。

这项工作得到国家自然科学基金委、科技部和中科院的资助。