Uniones de túnel ferroeléctricas: promesas, logros y desafíos

Resumen Las uniones de túnel ferroeléctricas (FTJs) han sido objeto de un interés de investigación continuo debido a su rápida operación basada en la dirección de polarización espontánea de ferroeléctricos ultradelgados y su simple estructura de dos terminales. Debido a las ventajas de las FTJs, como la lectura no destructiva, la alta velocidad de operación, el bajo consumo de energía y la integración de alta densidad, recientemente se consideran un candidato prometedor para la memoria no volátil de próxima generación. Estas características son esenciales para satisfacer la creciente demanda de memoria de alto rendimiento en los sistemas informáticos modernos. En esta revisión, exploramos los principios básicos y las estructuras de las FTJs y aclaramos los elementos necesarios para la fabricación y operación exitosa de las FTJs. Luego, nos enfocamos en los progresos recientes en óxido de perovskita, fluorita, FTJs de van der Waals bidimensionales y basados en polímeros y discutimos los materiales ferroeléctricos que se espera estén disponibles para el uso en FTJs en el futuro. Destacamos varias aplicaciones de dispositivos funcionales, incluidas memorias no volátiles, arreglos de barra cruzada y sinapsis, aprovechando las propiedades ventajosas de los ferroeléctricos. Por último, abordamos los desafíos que actualmente enfrentan los dispositivos FTJ y proponemos una dirección para avanzar.