日本開發在磁場下實現電阻開關效應的半導體器件 | 聯合早報

日本一個研究團隊研製出一種半導體納米通道器件，給這種器件施加磁場能使其電阻值發生高達250倍的變化。這種現象未來有望用於開發新型電子元器件等。相關論文已發表在國際學術期刊《先進材料》上。

新華社報道，日本東京大學近日發佈公報説，該校研究人員領銜的團隊研製出一種通道長20納米的鍺半導體納米通道器件，它屬於半導體兩端器件，擁有鐵和氧化鎂雙層結構的電極，還添加了硼元素。研究人員觀察到，通過給這種器件施加磁場能使其表現出電阻開關效應，外加磁場還使其實現了高達250倍的電阻變化率。研究人員給這種現象取名為“巨磁阻開關效應”。

公報説，目前僅能在20開爾文（約零下253攝氏度）的低温環境下觀測到這種“巨磁阻開關效應”。研究團隊下一步將致力於提高“巨磁阻開關效應”出現的温度，以便將其用於開發新型電子元器件等。

電阻開關效應一般指，材料能夠在外電場作用下在低電阻態和高電阻態之間可逆轉換。基於電阻開關效應的電阻式隨機存取存儲器被視為最有競爭力的下一代非易失性存儲器之一。

傳統的動態隨機存取存儲器是利用電容儲存電荷多少來存儲數據，一大缺點是數據的易失性，電源意外切斷時會丟失存儲數據。而電阻式隨機存取存儲器是通過向器件施加脈衝電壓產生電阻高低變化，以此表示二進制中的“0”和“1”，其存儲數據不會因意外斷電而丟失，是一種處於開發階段的下一代內存技術。

論文第一作者、東京大學研究生院工學系研究科教授大矢忍接受新華社郵件採訪時説，目前已有很多關於電阻開關效應的研究，但此前對電阻開關效應的“磁場依存性”關注較少。新成果將來有望在電子領域得到應用，特別是用於神經形態計算以及開發下一代存儲器、超高靈敏度傳感器等新型器件。