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  강유전체-그라핀 전계효과 트랜지스터에 기반한 비휘발성 메모리가 한 발 더 현실로 다가왔다. 전계효과 트랜지스터 (FET)의 기본 요소는, 장치의 활성 채널로 삽입될 수 있는 전자나 전자공극 등과 같은 전하 캐리어의 수를 결정하는
게이트 유전체이다. 그라핀은 FET의 실리콘을 대체할 수 있는 실행가능한 고기능성 물질로서 최근 주목의 대상이 되고 있다. 그라핀 기반 FET에 관한 최근 연구에 따르면, 과학자들은 게이트 유전체로 강유전성 소재의 박막을 사용하는 연구를 하고 있다. 이 박막은 그라핀기반 FET에 사용하는데 있어 몇 가지 흥미로운 이점을 제공한다.

  강력한 전기 분극으로 인해, 일반 유전체보다 훨씬 고밀도의 캐리어를 얻을 수 있고, 전기장이 없는 상태에서 일정 수준의 캐리어 밀도를 유지함으로써, 그라핀-강유전체 FET가 비휘발 메모리에 사용될 수 있도록하는 특성인 잔류 전기분극을 가지게 된다.
  Kui Yao 및 Barbaros Özylmaz가 각각 속한 싱가포르의 A*STAR재료연구소와 싱가포르 국립대학교의 공동 연구팀은, 강유전체 필름의 분극이 게이트 터미널에 인가된 전기 전압에 의해 제어되는, 기본적인 그라핀-강유전체 메모리 소자를 이전에 제조한 바 있다.

  이 구조에서 강유전체 박막은, 전하 캐리어를 주입하고 따라서 그라핀의 저항을 조절하는 그라핀 층 위에 퇴적된다. 그러나 불행하게도, 정보 비트로 읽혀질 수 있는 서로 다른 두 저항 상태가 강유전체 필름의 분극과 탈분극에 의해서만 야기되기 때문에, 탈분극 상태의 불안정성에 따른 문제점들이 대두된다.
  본 연구에서 이 공동 연구팀은, 그라핀 층 아래에 추가로 이산화규소 유전체 게이트를 포함하는 기능이 개선된 소자 제조를 위한 노력을 기울였다. 전통적인 FET에서 널리 사용되는 요소인 SiO2 게이트는, 강유전체 게이팅 효과를 측정하는 기준점을 효과적으로 제공한다.

  상부 및 하부 게이트에 인가된 전압의 함수로서 장치의 저항을 모니터링함으로써, 연구원들은 그라핀-강유전체 FET의 성능 및 스위칭 거동을 정량적으로 측정하는 방법을 개발했다.

  비휘발성 메모리 장치로 사용하기 위해서는, 전하 캐리어의 추가적인 배경 소스를 제공함으로써 SiO2 유전체 게이트 또한 비트 쓰기(bit writing)를 간소화 할 수 있으며, 이로서 두 개의 상반되는 분극배향에 해당하는 두 개의 안정된 상태 사이에서 강유전체 분극이 스위칭될 수 있다.
  연구팀이 개발한 새로운 장치는, 두 저항 상태 사이의 저항 비율이 500% 이상으로 대칭형 비트 쓰기가 가능하며, 10만 사이클 이상에서도 재현성 있는 비휘발성 스위칭이 가능하다.