科学网报道,东华大学先进低维材料研究院与复旦大学微电子学院合作,首次通过原位透射电子显微镜(TEM)观测到导电细丝沿二硫化钼(MoS₂)晶界生成并导致器件短路的新机制,研究成果以封面论文形式发表于《应用物理快报》(Applied Physics Letters)。
单层MoS₂被认为是构建超微缩忆阻器和高密度存算一体阵列的理想沟道材料——其原子级厚度有利于器件微缩,且具备独特的电学特性;但该研究揭示其高密度晶界网络可能引发短路可靠性问题,为器件设计敲响警钟。
研究团队通过模拟仿真系统评估了工艺容差、互连电阻、沟道长度和源漏电压等对MoS₂阵列存算一体性能的影响,提出了采用带隙更大、更稳定的半导体沟道材料以及优化器件结构等应对策略。
这一发现的意义在于:随着忆阻器阵列规模不断增大,器件可靠性的微观机制研究变得与性能指标同等重要。理解导电细丝的成核与生长路径,是提升大规模阵列良率和一致性的关键。