埃米级原子滑移撬动千万倍电阻变化，中科院半导体所攻克滑移铁电隧穿结高开关比与高耐久性难以兼顾难题

0.1纳米，即埃米级尺度的原子层微小滑移，便能撬动千万倍电阻变化。中国科学院半导体研究所科研团队通过二维范德华异质结界面工程，攻克了滑移铁电隧穿结高开关比与高耐久性难以兼顾的行业难题，相关成果于9月11日发表于国际学术期刊《科学》。

应用层面，科研人员介绍，未来如果完善大规模器件阵列和配套电路，这类器件有望实现更快速度、更低功耗的数据存储与运算，可应用于手机、电脑等终端硬件，为缓解算力提升与功耗受限的矛盾、推动存算一体新型计算架构落地提供技术方案。

铁电隧穿结被视作下一代高密度存储、存算一体芯片的重要候选器件。近年来出现的二维滑移铁电材料抗反复读写能力远超传统氧化物材料，但自身极化强度偏弱，难以在器件中产生足够大的电阻信号，高开关比与超长循环寿命如何兼得长期制约其走向实用。

同样发表于9月11日《科学》的另一项研究中，西安电子科技大学郝跃院士团队联合香港城市大学、复旦大学在铁电材料失效现象研究方面取得突破。该团队提出，核心进展在于首次将耐久性瓶颈从经验性寿命指标转化为基于原子尺度缺陷拓扑演化的物理问题。

针对上述难题，此次研究搭建了Cr/h‑BN/3R‑MoS₂/单层石墨烯滑移铁电隧穿结，并将方案拓展到1T′‑ReS₂材料体系。其中，六方氮化硼抑制漏电，3R‑MoS₂依靠层间埃米级滑移翻转电极化方向，单层石墨烯调节隧穿电子数量，三者形成“杠杆放大”效果。

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