2024-12-11 07:00 来源：本站编辑
ACS先进电子材料10月号封面
这一创新成果发表在《ACS先进电子材料》杂志上，并登上了本月的封面，已经在晶圆规模上实现。它开始为基于石墨烯的忆阻器的可扩展生产铺平道路，这是对非易失性存储器和人工神经网络（ann）至关重要的设备。
记忆电阻器被认为是计算领域潜在的游戏规则改变者，它提供了执行模拟计算、无需电力存储数据以及模拟人脑突触功能的能力。石墨烯是一种只有一个原子厚度的材料，具有所有已知物质中最高的电子迁移率，它的集成可以极大地增强这些设备，但直到最近，以可扩展的方式将其集成到电子产品中一直是出了名的困难。“石墨烯电极为忆阻器技术带来了明显的好处，”玛丽女王大学物理与化学科学学院的研究科学家翁志超博士说。“它们不仅提供了更好的续航能力，而且还提供了令人兴奋的新应用，比如光敏突触和光学可调存储器。”
记忆电阻器开发的关键挑战之一是器件退化，石墨烯可以帮助防止这种退化。通过阻断降解传统电极的化学途径，石墨烯可以显著延长这些设备的使用寿命和可靠性。它卓越的透明度，传输98%的光，也为先进的计算应用打开了大门，特别是在人工智能和光电子学方面。
这项研究是石墨烯电子可扩展性的关键一步。从历史上看，生产与半导体工艺兼容的高质量石墨烯一直是一个重大障碍。然而，Paragraf专有的金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺现在已经可以直接在目标衬底上生长单层石墨烯。这种可扩展的方法已经被用于商业设备，如基于石墨烯的霍尔效应传感器和场效应晶体管（gfet）。
Paragraf首席技术官约翰•廷盖（John Tingay）表示：“石墨烯有机会帮助创造下一代计算设备，这些设备可以以新的方式将逻辑和存储结合起来，这为解决人工智能中训练大型语言模型的能源成本提供了机会。”“与伦敦玛丽女王大学的最新进展是提供记忆电阻器的概念验证，这是将石墨烯在电子产品中的应用从磁性和分子传感器扩展到证明其如何用于未来的逻辑和存储设备的重要一步。”
该团队使用多步光刻工艺将石墨烯电极图案和集成到忆阻器中，产生可重复的结果，为大规模生产指明了道路。玛丽女王学院工程与材料科学学院电子材料教授Oliver Fenwick教授补充说：“我们的研究不仅建立了概念证明，而且证实了石墨烯比其他材料更适合提高忆阻器的性能。”
这项工作是玛丽女王和帕拉拉夫之间创新英国知识转移伙伴关系的一部分，是扩大石墨烯在半导体行业中的作用的一个新的里程碑。
