3月31日上午，由北京大学集成电路学院、微纳电子器件与集成技术全国重点实验室、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、北京大学校友会半导体分会、IEEE EDS Peking University Chapter联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第五十六期在微纳电子大厦103报告厅成功举办。本期由德国ForschungszentrumJuelich的赵清太教授带来题为“Ferroelectric Schottky barrier transistor for neuromorphic application”的精彩讲座，北京大学集成电路学院黄芊芊教授主持论坛。
报告中，赵老师首先介绍了Schottky barrier铁电晶体管(SB-FeFET) 的原理与优势。他指出，在工艺制备上，传统gate-first工艺的FeFET的高温源漏热预算会导致铁电层性能退化、界面层厚度增加以及缺陷增多等不利影响；而基于镍硅合金源漏工艺制备的SB-FeFET有望降低源漏热预算并提升性能，其中还采用了热稳定性更好的NiSi2合金以减少横扩。在神经网络权重器件的特性上，传统FeFET在施加更新脉冲时仅沟道电导可被调制，且沟道从弱反型至强反型的转变过快，造成权重更新的线性度欠佳；而SB-FeFET的权重电导由沟道电导与接触电导这两方面组成，源漏端Schottky势垒的可调特性可提升其权重更新的线性度。
接着，赵老师详细介绍了团队关于SB-FeFET在神经形态应用中的研究进展。在模拟人工突触方面，SB-FeFET可实现短时程、长时程可塑性及STDP学习规则；此外，提出了一种新型双栅SB-FeFET不仅可模拟额外神经元调制突触中神经递质发放的效应，还能作为布尔逻辑门完成更多应用。在模拟人工神经元方面，由多个SB-FeFET组成的结构不仅能实现泄漏积分发放(LIF) 等神经元基本功能，还可模拟丘脑神经元的tonic及burst两种模式。总之，SB-FeFET在神经形态计算中具有广泛潜力。
在讲座最后，赵老师还分享了团队在低温无电容随机存取存储器(Cryogenic Capacitorless RAM, C2RAM) 方面的工作：基于具有杂质分凝源漏的SOI晶体管，创新地通过施加漏极电压引发雪崩击穿效应产生载流子，并利用浮体效应实现非易失存储功能。该存储方案具有耐温性好、耐久高、可微缩性好及功耗低等优势。
赵清太教授的报告内容丰富，涉及到SB-FeFET与低温存储器等多个领域。讲座结束后，赵老师就SB-FeFET工艺制备、人工神经元工作原理等问题与听众进行广泛交流，为在场师生带来了深刻启发。
个人简介：
Qing-Tai Zhao completedhis PhD in physics at Peking University in 1993. He then joined the Institute of Microelectronics at Peking University as lecturer and associate professor, where he focused on the research of SOI materials and devices. In 1997, he was awarded a Humboldt Research Fellowship, which led him to ForschungszentrumJülich in Germany, where he currently leads a research group specializing in nanoelectronic devices. His primary research interests include Si-Ge-Sn based high mobility devices and technology, FDSOI and nanowire devices for low power applications, as well as ferroelectric-based neuromorphic devices and cryogenic electronics for quantum computing. Since 2020, he has served as a governing board member of the SINANO Institute, a European academic and scientific association for nanoelectronics. He has authored and co-authored around 300 peer-reviewed publications and holds over 40 patents.
