物理学家将铁电性设计成 金属二硫属化物半导体

物理学家将铁电性设计成 金属二硫属化物半导体,第1张

麻省理工学院的物理学家和同事通过 *** 纵只有几个原子层厚的超薄材料片,为过渡金属二硫属化物半导体 (TMDs) 设计了一种新特性。

麻省理工学院的团队表明,当两个单片 TMD(每片只有几个原子层厚)相互平行堆叠时,材料就会变成铁电体。在铁电材料中,正电荷和负电荷自发地流向不同的侧面或两极。在施加外部电场时,这些电荷会切换两侧,从而反转极化。在新材料中,所有这些都发生在室温下。

TMDs 已经因其电学和光学特性而广为人知。研究人员认为,这些特性与新赋予的铁电性之间的相互作用可能会导致各种有趣的应用。

Cecil 的 Pablo Jarillo-Herrero 说:“在很短的时间内,我们已经成功地大大扩展了二维铁电体这个小而不断增长的家族,这是纳米电子学和人工智能应用前沿的一种关键材料。”和 Ida Green 物理学教授和该工作的领导者,该工作在 Nature Nanotechnology 上进行了报道。 Jarillo-Herrero 还隶属于麻省理工学院的材料研究实验室。

除 Jarillo-Herrero 外,论文的作者还有 MIT 物理学研究生王希瑞; Kenji Yasuda 和 Yang Zhang,麻省理工学院博士后;哥伦比亚大学的刘松;日本国立材料科学研究所的 Kenji Watanabe 和 Takashi Taniguchi;哥伦比亚大学的詹姆斯·霍恩和麻省理工学院物理学副教授梁福。 (上图在麻省理工学院实验室是麻省理工学院博士后助理安田健二( 左)和麻省理工学院物理学研究生王希瑞)。

超薄铁电体

去年,Jarillo-Herrero 和许多相同的同事表明,当两个原子薄的氮化硼 (BN) 片相互平行堆叠时,氮化硼变成铁电体。在目前的工作中,研究人员将相同的技术应用于 TMD。

由 BN 和 TMD 制成的超薄铁电体可能具有重要的应用,包括更密集的计算机内存存储。但它们很少见。随着 Nature Nanotechnology 报道的四种新型 TMD 铁电体的加入,它们都属于同一个半导体家族,“我们的室温超薄铁电体的数量几乎翻了一番,”Xirui Wang 说。此外,她指出,大多数铁电材料都是绝缘体。 “很少有铁电体是半导体。”

“这不仅限于 BN 和 TMD,”Kenji Yasuda 说。 “我们希望我们的技术可用于为其他现有材料增加铁电性。例如,我们可以在磁性材料中添加铁电性吗?”

这项工作由美国能源部科学办公室、陆军研究办公室、戈登和贝蒂摩尔基金会、美国国家科学基金会、日本文部科学省 (MEXT) 资助,和日本学术振兴会。

参考

Wang,X.,Yasuda,K.,Zhang,Y.等人的“菱面体堆叠双层过渡金属二硫化物的界面铁电性”;纳特。纳米技术。 (2022 年)。

TMDS--最小化传输差分信号

DVI接口有多种规格,分为DVI-A、DVI-D和DVI-I,它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础,基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制,可以将象素数据编码,并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源,可以内建在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上而接收器则是显示器上的一块电路,它可以接受数字信号,将其解码并传递到数字显示电路中,通过这两者,显卡发出的信号成为显示器上的图象。

在DVI的不同规格中,又分为“双通道”和“单通道”两种类型,其实这18针、24针就是这两种类型的差别。18针的DVI属于单通道,而24针属于双通道,也就是说,18针的DVI传输速率只有24针的一半,为165MHz。在画面显示上,单通道的DVI支持的分辨率和双通道的完全一样,但刷新率却只有双通道的一半左右,会造成显示质量的下降。一般来讲,单通道的DVI接口,最大的刷新率只能支持到1920*1080*60hz或1600*1200*60hz,即现有23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示,再高的话就会造成显示效果的下降。

TMDS解码芯片以前一般都集成在GPU里面,现在的N卡都把它分离出来了,在NVIO那个小GPU里面.A卡就不太清楚了


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