Reconfigurable Multifunctional van der Waals Ferroelectric Devices and Logic Circuits
Les circuits intégrés modernes, dominés par la technologie CMOS, sont confrontés à des défis importants concernant la consommation énergétique croissante et les limitations dues à la nécessité de transférer en permanence des données entre la mémoire et le processeur. Cependant, un consortium international (CNRS, Université de Strasbourg, Ecole Centrale Lyon, Université Paris-Saclay, Université du Luxembourg, NIMS Japon), mené par Jean-François Dayen de l’IPCMS et en collaboration avec l’équipe Electronique de l’INL dont Ian O’Connor et Cédric Marchand, vient de publier une preuve de concept d’une nouvelle génération de circuits logiques révolutionnaires. Cette innovation repose sur les Re-FeFET (Reconfigurable Ferroelectric Field Effect Transistors), des dispositifs capables de stocker et de manipuler l’information, combinant ainsi les fonctions de mémoire logique au sein d’un même composant. Cette prouesse a été rendue possible grâce à l’utilisation de couches atomiquement minces de matériaux ferroélectriques 2D en combinaison avec des couches semiconductrices. Ces dispositifs utilisent deux électrodes de grille pour encoder des états de polarisation ferroélectriques non volatiles, ce qui se traduit par une consommation d’énergie considérablement réduite.
La compacité des circuits proposés est un avantage significatif de cette technologie. En effet, ils offrent une réduction de près de 80 % par rapport à la technologie CMOS traditionnelle. De plus, un même circuit Re-FeFET peut exécuter diverses fonctions logiques contrairement aux circuits CMOS qui sont généralement dédiés à une seule fonction. Il permet ainsi de réaliser différentes fonctions logiques au sein d’une seule unité de circuit construite uniquement à partir de Re-FeFET, établissant une avancée technologique par rapport à l’approche CMOS. Cette avancée représente un changement radical dans le domaine des circuits intégrés, offrant un aperçu prometteur des futures applications technologiques potentielles qui pourraient être façonnées par la technologie Re-FeFET.
Cet article est disponible dans le journal ACS nano : https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07952
Contact:
Ian O’Connor
Cédric Marchand
Jean-François Dayen
Information complémentaire : CNRS Physique
