探究新型高性能半导体沟道材料及其新原理器件应用是后摩尔时代学术界和产业界的主要研究方向之一。复旦大学微电子学院教授周鹏课题组在前期发明超高速准非易失存储器的基础上与中国科学院上海技术物理研究所研究员王建禄课题组合作，进一步利用局域电场的调控作用，将第三类存储技术的保持时间从10秒提高到了100秒以上。

借助于具有极化特征的铁电薄膜材料，通过纳米探针自由调控薄膜的极化方向获得PN结构非易失电场，实现局域场调制高速准非易失存储器的保持机制，使得超快数据存储速度与数据保持特性具备通用存储器特征，可用于内外存融合的统一存储架构。1月24日，相关成果以《非易失性铁电畴调控下的可编辑过渡金属化合物同质结》（“Programmable transition metal dichalcogenide homojunctions controlled by nonvolatile ferroelectric domains”）为题，在线发表于《自然•电子学》（Nature Electronics）。

同时这种技术还可以用于多种电子器件制作，由于纳米探针针尖可以任意移动，只要在过程中控制加在针尖上电压的正负性就能轻易构建pn结，BJT晶体管等光电子和电子器件。此外，在一个器件写好后，能够用针尖重新施加不同的电压进行扫描，写成新的功能器件，一如在纸上写字然后用橡皮擦干净再重新书写。如此一来，便能够使用同一个器件实现不同的功能。

“这层具有极性的铁电薄膜就像一张纳米厚度神奇画布，纳米探针类似于画笔，运用纳米画笔可以在画布上任意作画，而且画布还可以反复擦写，画作也就是各类微纳器件，可以是光电子探测器，亦可以是存储器等，这种方法给制备微纳器件提供了丰富想象力。”王建禄如是说。

周鹏认为，第三类存储技术是未来的3-5nm技术节点后具有完全自主知识产权的基于新材料和新结构的新型存储器。“其可裁剪的时间保持特性将带来独特应用，特别是结合局域场调控与自由图形化技术以后，更加具有重要科学意义和产业化潜力。”

铁电畴调控二维材料载流子类型示意图

利用探针针尖写出的心形铁电畴与准非易失存储器

本工作由复旦大学与中科院上海技术物理研究所、华东师范大学、南京大学，中科院微电子所等多个课题组精诚合作完成。