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Gate-tunable giant tunneling electroresistance in van der Waals ferroelectric tunneling junctions

量子隧道 材料科学 铁电性 电介质 异质结 光电子学 凝聚态物理 范德瓦尔斯力 石墨烯 极化(电化学) 非易失性存储器 纳米技术 物理 化学 量子力学 物理化学 分子
作者
Qinqin Wang,Ti Xie,Nicholas A. Blumenschein,Zhihao Song,A. T. Hanbicki,Michael A. Susner,Benjamin S. Conner,Tony Low,Jian‐Ping Wang,Adam L. Friedman,Cheng Gong
出处
期刊:Materials Science And Engineering: B [Elsevier BV]
卷期号:283: 115829-115829 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.mseb.2022.115829
摘要

Ferroelectric tunneling junctions (FTJs) have attracted great interest due to their potential applications in non-volatile memories and neurosynaptic computing. In this work, high performance FTJs constructed with graphene and two-dimensional (2D) layered ferroelectric CuInP2S6 (CIPS) with out-of-plane polarization have been demonstrated. These van der Waals (vdW) heterostructure tunneling devices show tunneling electroresistance (TER) up to 107. Furthermore, the FTJs exhibit noticeable gate tunability, for which the on-state tunneling current can increase by 100% by applying a 50 V gate voltage through the conventional 260-nm-thick SiO2 dielectric layer. Our demonstration of gate-tunable, giant tunneling electroresistance highlights its potential in energy-efficient non-volatile memories and computing-in-memory functions.
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