Bi 2 O 2 Se-Based Monolithic Floating-Gate Nonvolatile Memory with Enhanced Charge Retention and Switching Performance

材料科学 非易失性存储器 光电子学 量子隧道 制作 退火(玻璃) 缩放比例 电荷(物理) 可扩展性 纳米技术 氧化物 泄漏(经济) 计算机数据存储 闪存 电荷密度 热的 数据保留 动态随机存取存储器 存储单元 晶体管 密度泛函理论 保留时间 载流子 共形映射
作者
Chi-Chun Cheng,Hsing-Chien Chien,Tai Ting Lee,Yuen-Chih Chen,Huynh-Uyen-Phuong Nguyen,Sun-Zen Chen,Yung Chang Lin,Kazu Suenaga,Chang Hong Shen,Yu-Lun Chueh,Yen Fu Lin,Mei-Yin Chou,Po-Wen Chiu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c14437
摘要

The continuous scaling of conventional floating-gate memories faces major challenges due to charge leakage and complex multilayer architectures. Here, we report a monolithic nonvolatile memory (NVM) device constructed using a single 2D material, Bi2O2Se, that integrates channel, charge storage, and tunneling functions within the same material system. Upon UV-ozone treatment, semiconducting Bi2O2Se (s-BOS) forms a conformal and crystalline β-Bi2SeO5 shell. Subsequent thermal annealing introduces selenium vacancies into the core, converting it to metallic Bi2O2Se (m-BOS), which serves as a floating-gate capable of efficient charge trapping, while the crystalline BOS oxide shell provides robust tunneling insulation and suppresses leakage. This monolithic structure integrates channel (s-BOS), storage (m-BOS), and tunneling functions (BOS oxide) within a single material system. The devices exhibit a large memory window, a high charge storage density (∼5 × 1013 cm-2), and a current ON/OFF ratio exceeding 108. They also show fast programming/erasing with ±12 V, 100 ms pulses, robust endurance over 2000 cycles, and charge retention exceeding 104 seconds. Compared with other 2D NVMs employing separate materials for each functional layer, this single-material platform enables simplified fabrication and improved scalability in the 2D memory device design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
fufu完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
冷傲远航发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Polaris发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Jasper应助自由冬天采纳,获得10
3秒前
面包完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6应助执着语风采纳,获得10
4秒前
5秒前
smileLn完成签到,获得积分20
5秒前
慕青应助tian采纳,获得10
5秒前
橘漓儿发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
cx发布了新的文献求助10
6秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
科研通AI6应助优秀的梦柏采纳,获得10
7秒前
蓓蓓完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
大模型应助www采纳,获得10
8秒前
胖悦完成签到,获得积分10
8秒前
hyq发布了新的文献求助10
8秒前
华仔应助肯瑞恩哭哭采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
猪猪侠发布了新的文献求助10
9秒前
叶子发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 1200
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
复杂系统建模与弹性模型研究 1000
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5485725
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4585539
关于积分的说明 14404878
捐赠科研通 4515972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2474577
邀请新用户注册赠送积分活动 1460363
关于科研通互助平台的介绍 1433722