韩国李长植教授：对于下一代半导体，2D领先3D
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为此，POSTECH研究团队已经开发出一种使用二维分层结构材料的存储设备，从而开辟了可以在低功率下稳定运行的下一代存储设备商业化的可能性。
POSTECH研究团队由材料科学与工程系的李长植教授，高级材料科学系的李东华教授，Youngjun Park教授和Seong Hun Kim组成，在博士学位课程中成功设计出了一种最佳的卤化物钙钛矿材料(通过基于量子力学的第一性原理计算* 2，可以应用于ReRAM * 1器件的CsPb2Br5)。研究结果发表在“先进科学”杂志上。
理想的下一代存储设备应高速处理信息，存储具有非易失性特征的大量信息(这些信息在断电时不会消失)以及为移动设备以低功率工作。
卤化物钙钛矿材料中电阻转换特性的最新发现导致了全世界的积极研究，以将其应用于ReRAM器件。然而，已经提出了卤化钙钛矿材料暴露于大气时稳定性差的问题。
研究小组使用第一原理计算法比较了具有各种结构的卤化钙钛矿的相对稳定性和性质。DFT计算预测，AB2X5形式的二维分层结构CsPb2Br5可能比ABX3或其他结构(A3B2X7，A2BX4)的三维结构具有更好的稳定性，并且此结构可以在存储设备中显示出更高的性能。 。
为了验证该结果，合成了具有二维层状结构的无机钙钛矿材料CsPb2Br5，并将其首次应用于存储器件。具有CsPbBr3三维结构的存储设备在高于100°C的温度下会失去其存储特性。但是，使用CsPb2Br5的二维分层结构的存储设备可以在140°C以上的温度下保持其存储特性，并且可以在低于1V的电压下运行。
主持这项研究的李长植教授评论说：“使用这种基于第一原理筛选和实验验证的材料设计技术，可以通过减少寻找新材料的时间来加速存储设备的开发。通过计算机计算将其作为存储设备的最佳新材料并将其应用于实际生产中，可以将该材料应用于各种电子设备的存储设备，例如要求低功耗的移动设备或要求可靠运行的服务器。加速下一代数据存储设备的商业化。”
这项研究是在科学与信息通信技术部的未来材料发现项目和职业中期研究人员计划以及韩国国家研究基金会的支持下进行的。
