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美國德州大學(University of Texas)的研究人員指出，若它們能成功在鍺通道材料(germanium channel material)上制作鐵電閘極(ferroelectric gate)堆疊，就能催生取代DRAM、SRAM與快閃存儲器的通用存儲器，以及電腦所需的幾乎每一種晶體管；而其鐵電閘極研究成果也可望讓摩爾定律 (Moore's Law)超越國際半導體技術藍圖(ITRS)所預計的2028年極限。 “我們還未制作出完整的鐵電場效晶體管 (ferroelectric field-effect transistor)，也就是 FeFET ，但我們已經證實，我們利用德州先進運算中心(Texas Advanced Computing Center)的超級電腦所做的詳細模擬是可以在實驗室實現的。”德州大學教授Alexander Demkov表示：“我們已經制作出完整的閘極堆疊，并取得了材料與制程技術的權限；我們的下一步是制作赭通道已完成 FeFET。” FeFET令人向往的原因，是能利用更快速的半導體通道材料──例如鍺或砷化鉀(GaAs)──來延長ITRS所預測的硅制程壽命，而且都是采用標準的CMOS硅制程。完全以FeFET所打造的電腦，能在你關機時仍記憶所有的設定，因此能快速開機并恢復到你關機前的狀態。 Demkov表示：“我們還沒實驗過FeFET的存儲器結構，但相信它能作為一種速度比DRAM更快、密度比快閃存儲器更高的通用存儲器。” 
硅基板上方鍺通道上的鐵電材料能無限期維持極性，讓以FeFET打造的電腦能快速開機 (圖片來源：德州大學) Demkov 是與德州大學的博士候選人Patrick Ponath以及其他研究單位的人員一起進行這項研究，包括亞利桑那州立大學(Arizona State University)以及美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)。目前Demkov與德州大學的同事們正在試圖以化學沉積技術蝕刻鍺通道，以完成FeFET的研究：“我們缺乏能容易制作出 FeFET所需的鍺或砷化鎵通道的設備，不過一旦此新制程技術能商業化，我們希望有產業界的夥伴能進一步提供協助；”
以副偏壓導電掃瞄探針來感測鐵電層開關的量測設定 (圖片來源：德州大學) 要 打造新制程技術最困難的部分，是要利用分子束磊晶(epitaxy)長出3D鈦酸鋇(barium titanate，BaTiO3)閘極，使其雙極能進行垂直切換；研究團隊已經利用壓電力與微波阻抗(piezoelectric-force and microwave-impedance)顯微鏡成功驗證其成果。這種新技術的其他應用還包括超高密度存儲器、超高效率太陽能電池，以及更高速的非揮發性 可重配置邏輯單元(nonvolatile reconfigurable logic)。 |
