圖1、伯克利大學建立形狀分子記憶記憶體
隨著CMOS接近原子尺寸， 伯克利大學的研究者們正在完善一種分子大小的形狀改變的記憶體技術，
該技術使用電子注入 - 不是將記憶體編碼為電荷， 自旋或任何短暫的量， 而是在可逆過程中改變MoTe2的晶格結構。 按照張祥教授的說法， 通過電刺激重新排列原子結構改變了材料的性質， 從而允許使用比移動化學性質所需要的更少的能量來形成和感測零和熱感應躍遷， 如同在相變記憶體中所實現的那樣。
這個過程的關鍵是使用過渡金屬二硫族化合物（TMD， transition-metal dichalcogenide） - 在這種情況下， MoTe2 - 原子層薄的單層膜允許其內部晶格結構被電子脈衝所改變， 從而在兩個穩定狀態之間轉移結構。 在美國加州大學伯克利分校和伯克利國家實驗室的張祥教授和他的合作研究人員使用的MoTe2薄膜的例子中， 兩個穩定的晶格結構是對稱的2H排列形狀和傾斜的對應物1T形狀。
未來的記憶體可以使用電子注入來可逆地改變二維半導體的晶體結構。 一個原子級薄的鉬碲單層夾在電極之間， 並被一個儲存電荷的離子液滴覆蓋。 當施加小的電壓時， 電子被注入， 從而轉換晶體結構。
圖2、從對稱（2H）到傾斜（1T）排列
伯克利研究人員正在試驗各種TMDs作為其形狀改變的晶格結構的電子注入方法的目標材料，
但MoTe2因其具有可改變的電子和光子性質而受到青睞。
在2D單層TMD薄膜中可以通過電子改變的電子和光學特性包括電阻， 自旋轉換以及Berkeley方法中使用的與相態有關的形狀變化。
圖3、發表在《自然》雜誌上的研究成果
張祥教授表示， 研究人員的概念證明使用了電子作為“靜電摻雜”， 而不是原子用作摻雜劑。 在用離子液體塗覆MoTe2單層之後， 他們使用注入電子摻雜劑來改變晶格的形狀， 據報導這個方法沒有在材料中產生缺陷。 由此產生的1T結構是傾斜的和金屬化的，
圖、張祥教授
美國能源部資助了這個項目。 美國能源部能源前沿研究中心和美國國家科學基金會（NSF）通過設備設計和製造為該專案提供支援。 中國的清華大學提供了參考資料。
（完）