फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी की डिवाइस संरचना की इंजीनियरिंग करके और नैनोगेट-प्रेरित विद्युत क्षेत्र एकाग्रता प्रभाव को पेश करके, शोधकर्ताओं ने एक फेरोइलेक्ट्रिक ट्रांजिस्टर विकसित किया जो 0.6V के वोल्टेज पर काम करने में सक्षम है।
डिवाइस 0.45 fJ/μm की ऊर्जा खपत प्राप्त करता है और भौतिक गेट की लंबाई को अंतिम 1nn सीमा तक कम कर देता है।
ध्रुवीकरण स्विचिंग और डेटा मिटाने/लिखने के संचालन के लिए आमतौर पर 1.5V से ऊपर वोल्टेज की आवश्यकता होती है। हालांकि फ्लैश मेमोरी की तुलना में पहले से ही अधिक कुशल, पारंपरिक डिज़ाइन सैद्धांतिक रूप से ऑपरेटिंग वोल्टेज को 0.7V से कम नहीं कर सकते हैं – मुख्यधारा के तर्क वोल्टेज स्तरों के साथ संगतता को रोकते हैं।
इस प्रकार, सब-0.7V अल्ट्रालो-वोल्टेज मेमोरी ऑपरेशन को कैसे प्राप्त किया जाए, मेमोरी बाधाओं को दूर करने और एआई चिप प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गई है।
गेट इलेक्ट्रोड को नैनोमीटर सीमा तक आक्रामक तरीके से स्केल करके, शोधकर्ताओं ने नैनोगेट के टिप-प्रेरित विद्युत क्षेत्र एकाग्रता प्रभाव का उपयोग किया।
यह डिज़ाइन फेरोइलेक्ट्रिक परत के भीतर एक अत्यधिक स्थानीयकृत और तीव्र विद्युत क्षेत्र क्षेत्र बनाता है, जो स्थानीय क्षेत्र की ताकत को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है और ध्रुवीकरण स्विचिंग के लिए आवश्यक वोल्टेज को नाटकीय रूप से कम करता है। यह दृष्टिकोण पारंपरिक प्लानर फेरोइलेक्ट्रिक्स की जबरदस्त वोल्टेज सीमा को पार कर जाता है और कम ऑपरेटिंग वोल्टेज और उच्च जबरदस्त विद्युत क्षेत्र के बीच लंबे समय से चले आ रहे व्यापार-बंद को खत्म कर देता है।
विशेष रूप से, अध्ययन से फेरोइलेक्ट्रिक ट्रांजिस्टर में एक असामान्य स्केलिंग लाभ का पता चलता है: जैसे-जैसे भौतिक गेट की लंबाई 1nm सीमा तक सिकुड़ती है, विद्युत क्षेत्र अभिसरण और वृद्धि काफी मजबूत हो जाती है।
बेहद छोटा गेट आयाम प्रभावी ढंग से फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी विशेषताओं में सुधार करता है, जो भविष्य के उप-नैनोमीटर नोड चिप्स में फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी प्रौद्योगिकियों की पर्याप्त क्षमता को रेखांकित करता है।
