孫健教授（右一）與課題組成員在討論實驗結果

　　近日，國際權威學術刊物Advanced Materials（影響因子30.849）在線發(fā)表了民進中南大學支部會員孫健教授關于可重構鐵電場效應晶體管的研究成果。論文題目為：“Reconfigurable Quasi-Nonvolatile Memory/Subthermionic FET Functions in Ferroelectric–2D Semiconductor vdW Architectures”。

　　當前芯片行業(yè)面臨摩爾定律失效的困局，新技術的創(chuàng)新將帶來芯片發(fā)展的新拐點。顛覆性的基礎創(chuàng)新將幫助中國“芯”實現(xiàn)換道超車，有望解決制約我國電子芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”問題。鐵電場效應晶體管是一種新興電子信息器件，在非易失存儲和神經(jīng)形態(tài)計算等方面有廣泛的應用前景。如何在同一器件結構中實現(xiàn)電學可重構的邏輯存儲復合功能是實現(xiàn)存儲—邏輯存算一體片上集成的關鍵技術，是電子芯片研發(fā)前沿的全新課題，也是面向未來電子信息技術的前瞻性課題。

　　孫健創(chuàng)新性地提出并通過實驗驗證了以電場誘導氧空位遷移的作為鐵電器件功能重構性的新機制。該工作采用氧化物鐵電單晶納米片與二維半導體材料的范德華異質(zhì)結構構筑了鐵電晶體管器件。通過施加柵極電壓應力，實現(xiàn)了對鐵電材料中氧空位遷移行為的有效調(diào)控。當氧空位分布在金屬柵極、半導體界面聚集時，器件功能可以實現(xiàn)“非易失長程存儲器”和“低功耗負電容邏輯晶體管”之間的功能重構。鐵電存儲功能表現(xiàn)出了優(yōu)異的神經(jīng)可塑性能，可以用于實現(xiàn)高效的神經(jīng)形態(tài)計算。氧空位在半導體界面的聚集，造成了界面鐵電疇壁的釘扎，繼而產(chǎn)生了鐵電—絕緣—半導體的等效負電容晶體管結構，可以實現(xiàn)低功耗的邏輯操作。這是鐵電晶體管存儲—負電容晶體管功能重構性的首次報道，為未來可重構鐵電晶體管的發(fā)展提供了嶄新的研究思路和堅實的技術基礎。本項研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、湖南省百人計劃、湖湘高層次人才聚集工程等項目的支持。

　　孫健團隊找準國家當前需求進行聚智攻關，力爭推出有深刻洞見、獨特創(chuàng)見、戰(zhàn)略遠見的研究成果，著力破解現(xiàn)實問題、回答現(xiàn)實課題，為推動國家高質(zhì)量發(fā)展、建設現(xiàn)代化新中國作出新貢獻。

　　孫健是民進中南大學支部委員，民進湖南省委會教育委員會委員，民進湖南省委青工委委員。入選了湖南省“百人計劃”青年項目，湖湘高層次人才匯聚工程，電氣和電子工程師協(xié)會 (IEEE) 高級會員。長期以來一直專注于微納米物理電子學的研究工作，致力實現(xiàn)低能耗、高性能的復微納電子功能器件及系統(tǒng)。以通訊作者在Science Advances, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Nano Letters, ACS Nano等領域內(nèi)高水平期刊發(fā)表學術論文40余篇。受邀在Wiley，Taylor & Francis 和Springer出版著作章節(jié)3篇。獲得授權美國專利2項。主持承擔有國家自然科學基金項目、湖南省高層次人才創(chuàng)新項目、湖南省委組織部人才引進項目、日本學術振興會科研費等科研、人才項目。擔任多個知名國際會議學術委員，F(xiàn)rontiers in Physics期刊客座副編輯等職務。