Nanosheets de núcleo-y-cáscara MXene–TiO2 en 2D como medio de almacenamiento de datos en dispositivos de memoria

Resumen Los MXenes, una clase emergente de carburos y nitruros de metales de transición en 2D con la fórmula general M n +1 X n T x (n = 1–4), tienen potencial para su aplicación como puertas flotantes en dispositivos de memoria debido a sus propiedades intrínsecas de una estructura 2D, alta densidad de estados y alta función de trabajo. En este estudio, se sintetizan una serie de nanosheets de núcleo-y-cáscara MXene–TiO 2 mediante el control determinista de la oxidación superficial del MXene. La puerta flotante (MXene de múltiples capas) y la capa de tunelización (TiO 2) en un dispositivo de memoria de transistor de puerta flotante nano (NFGTM) se preparan simultáneamente mediante un proceso sencillo, de bajo costo y a base de agua. El rendimiento de la memoria se optimiza mediante el ajuste del grosor de la capa de oxidación formada en la superficie del MXene. Los NFGTMs de MXene fabricados exhiben excelentes características de memoria no volátil, incluyendo una amplia ventana de memoria (>35.2 V), alta relación de corriente de programación/borrado (≈10 6), baja corriente en reposo (10 4 s), y resistencia cíclica (300 ciclos). Además, funciones sinápticas, incluyendo la corriente postsináptica excitatoria/inhibitoria, la facilitación por pulsos pareados y la plasticidad sináptica (potenciación/depresión a largo plazo), se emulan exitosamente utilizando los NFGTMs de MXene. Se espera que el control exitoso de la oxidación de MXene y su aplicación a los NFGTMs inspire la aplicación de MXene como medio de almacenamiento de datos en futuros dispositivos de memoria.