【器件论文】优化的 HZO/Al₂O₃ 栅极堆栈使 β-Ga₂O₃ 铁电场效应晶体管具有热稳定性，并具备更宽的存储窗口

        由韩国首尔大学的研究团队在学术期刊 Device 发布了一篇名为 Optimized HZO/Al₂O₃ gate stack enables thermally stable β-Ga₂O₃ ferroelectric field-effect transistors with an enhanced memory window（优化的 HZO/Al₂O₃ 栅极堆栈使 β-Ga₂O₃ 铁电场效应晶体管具有热稳定性，并具备更宽的存储窗口）的文章。

摘要

        开发能够在极端温度下可靠运行的非易失性存储器和逻辑器件，对于航空航天、汽车和深空应用至关重要。在此，该团队提出了一种双栅极铁电场效应晶体管，该晶体管将超宽带隙 β-Ga₂O₃ 沟道与优化的氧化铪锆/氧化铝（8/2 nm）栅极堆叠相结合。该中间层将界面陷阱密度降低至 1.1×10¹¹ cm⁻²·eV⁻¹，并实现了具有稳定逆时针磁滞特性的 10.6 V 存储窗口。该器件在低温（98 K）至高温（378 K）范围内均能保持可靠的铁电切换和非易失性存储器运行。这种宽温度适应性源于相互竞争的机制，即在高温下热激活电荷补偿与低温条件下静电屏蔽减少之间的竞争。通过编程铁电极化状态，单个晶体管可在“与”和“或”逻辑之间动态重构，从而为恶劣环境下的非易失性存储器和可重构逻辑电子器件搭建了一个平台。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.device.2026.101251