Small Science: MXenes材料的存储器应用

自2011年首次发明Ti3C2Tx (MXene) 以来,过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物(统称MXenes)家族一直是一个蓬勃发展的领域。MXenes的组成、形态、结构、表面化学和结构构型直接影响其电化学性能。例如,当用作晶体管中的源极和漏极电极时,MXenes提供丰富的化学活性界面、缩短离子扩散长度和改善面内载流子/电荷传输动力学,从而显著改善晶体管的存储性能。MXenes的功函数和带隙可以通过定制其结构和表面官能团来控制,这使得MXenes成为几种存储应用的首选。

基于此,深圳大学韩素婷教授团队总结了已有报道的MXenes在存储器方面的应用成果,相关文章已于近日发表在Small Science上。

该综述首先介绍了MXenes的合成方法,以及不同合成方法对MXenes特性的影响。此外,作者还讨论了MXene的电学性质以及其在储能器件的应用潜力。其中浮栅晶体管存储器和忆阻器以其高稳定性和低工作电压的优势在非易失性存储器中显示出巨大的应用前景。MXenes由于其工作特性可调性而提供了广泛的欧姆接触,这可以改善其载流子注入性能,使MXenes成为场效应晶体管的电极材料。另外,MXenes还被用来制作高性能逻辑电路和人工突触作为活性介质,MXenes存储设备的低功耗和快速切换使其适合节能的神经形态计算。最后,综述概述了基于MXenes的存储设备面临的问题及其实际解决方案,以鼓励对MXenes的进一步研究。这篇综述可作为促进研究新的2D材料并实现其存储应用的一个重要参考。

文章第一作者为深圳大学微纳光电子学研究院的研究生宫悦及邢雪朝,通讯作者为深圳大学微纳光电子学研究院韩素婷教授。

论文信息:

Emerging MXenes for Functional Memories

Yue Gong, Xuechao Xing, Dr. Yan Wang, Dr. Ziyu Lv, Prof. Ye Zhou, Prof. Su-Ting Han

Small Science

DOI: 10.1002/smsc.202100006