孫健教授（右一）與課題組成員在討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物Advanced Materials（影響因子30.849）在線發(fā)表了民進(jìn)中南大學(xué)支部會(huì)員孫健教授關(guān)于可重構(gòu)鐵電場效應(yīng)晶體管的研究成果。論文題目為：“Reconfigurable Quasi-Nonvolatile Memory/Subthermionic FET Functions in Ferroelectric–2D Semiconductor vdW Architectures”。

　　當(dāng)前芯片行業(yè)面臨摩爾定律失效的困局，新技術(shù)的創(chuàng)新將帶來芯片發(fā)展的新拐點(diǎn)。顛覆性的基礎(chǔ)創(chuàng)新將幫助中國“芯”實(shí)現(xiàn)換道超車，有望解決制約我國電子芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”問題。鐵電場效應(yīng)晶體管是一種新興電子信息器件，在非易失存儲(chǔ)和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算等方面有廣泛的應(yīng)用前景。如何在同一器件結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)電學(xué)可重構(gòu)的邏輯存儲(chǔ)復(fù)合功能是實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)—邏輯存算一體片上集成的關(guān)鍵技術(shù)，是電子芯片研發(fā)前沿的全新課題，也是面向未來電子信息技術(shù)的前瞻性課題。

　　孫健創(chuàng)新性地提出并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了以電場誘導(dǎo)氧空位遷移的作為鐵電器件功能重構(gòu)性的新機(jī)制。該工作采用氧化物鐵電單晶納米片與二維半導(dǎo)體材料的范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑了鐵電晶體管器件。通過施加?xùn)艠O電壓應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵電材料中氧空位遷移行為的有效調(diào)控。當(dāng)氧空位分布在金屬柵極、半導(dǎo)體界面聚集時(shí)，器件功能可以實(shí)現(xiàn)“非易失長程存儲(chǔ)器”和“低功耗負(fù)電容邏輯晶體管”之間的功能重構(gòu)。鐵電存儲(chǔ)功能表現(xiàn)出了優(yōu)異的神經(jīng)可塑性能，可以用于實(shí)現(xiàn)高效的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算。氧空位在半導(dǎo)體界面的聚集，造成了界面鐵電疇壁的釘扎，繼而產(chǎn)生了鐵電—絕緣—半導(dǎo)體的等效負(fù)電容晶體管結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)低功耗的邏輯操作。這是鐵電晶體管存儲(chǔ)—負(fù)電容晶體管功能重構(gòu)性的首次報(bào)道，為未來可重構(gòu)鐵電晶體管的發(fā)展提供了嶄新的研究思路和堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。本項(xiàng)研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、湖南省百人計(jì)劃、湖湘高層次人才聚集工程等項(xiàng)目的支持。

　　孫健團(tuán)隊(duì)找準(zhǔn)國家當(dāng)前需求進(jìn)行聚智攻關(guān)，力爭推出有深刻洞見、獨(dú)特創(chuàng)見、戰(zhàn)略遠(yuǎn)見的研究成果，著力破解現(xiàn)實(shí)問題、回答現(xiàn)實(shí)課題，為推動(dòng)國家高質(zhì)量發(fā)展、建設(shè)現(xiàn)代化新中國作出新貢獻(xiàn)。

　　孫健是民進(jìn)中南大學(xué)支部委員，民進(jìn)湖南省委會(huì)教育委員會(huì)委員，民進(jìn)湖南省委青工委委員。入選了湖南省“百人計(jì)劃”青年項(xiàng)目，湖湘高層次人才匯聚工程，電氣和電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE) 高級(jí)會(huì)員。長期以來一直專注于微納米物理電子學(xué)的研究工作，致力實(shí)現(xiàn)低能耗、高性能的復(fù)微納電子功能器件及系統(tǒng)。以通訊作者在Science Advances, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Nano Letters, ACS Nano等領(lǐng)域內(nèi)高水平期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。受邀在Wiley，Taylor & Francis 和Springer出版著作章節(jié)3篇。獲得授權(quán)美國專利2項(xiàng)。主持承擔(dān)有國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、湖南省高層次人才創(chuàng)新項(xiàng)目、湖南省委組織部人才引進(jìn)項(xiàng)目、日本學(xué)術(shù)振興會(huì)科研費(fèi)等科研、人才項(xiàng)目。擔(dān)任多個(gè)知名國際會(huì)議學(xué)術(shù)委員，F(xiàn)rontiers in Physics期刊客座副編輯等職務(wù)。