El uso de materiales en capas bidimensionales (2-D) para mejorar las capacidades de los dispositivos electrónicos es una estrategia prometedora que recientemente ha ganado mucho interés tanto en la academia como en la industria. Sin embargo, mientras que la investigación en materiales 2-D metálicos y semiconductores está bien establecida, El conocimiento detallado y las aplicaciones de los aisladores 2-D aún son escasos.

El grupo de investigación liderado por el Dr. Mario Lanza, un Young 1000 Talent Professor nacido en Barcelona (España) y afincado en la Universidad de Soochow (China), está liderando un esfuerzo global para investigar las propiedades de los dieléctricos en capas. En su reciente Materiales funcionales avanzados papel, El profesor Lanza y sus colaboradores diseñaron una familia de memorias resistivas de acceso aleatorio (RRAM) utilizando nitruro de boro hexagonal multicapa (h-BN) como dieléctrico. Los dispositivos patentados muestran la coexistencia de la formación de conmutación resistiva (RS) de tipo umbral y bipolar libre con tensiones de funcionamiento bajas de hasta 0,4 V, relaciones de encendido / apagado de alta corriente de hasta 1, 000, 000, y prometedores tiempos de retención superiores a las 10 h, así como una baja variabilidad de ciclo a ciclo y de dispositivo a dispositivo. El RS es impulsado por los límites de grano (GB) en la pila policristalina h-BN, que permiten la penetración de iones metálicos de electrodos adyacentes. Esta reacción puede verse impulsada por la generación de vacantes B, que son más abundantes en los GB.

Esta investigación se ha desarrollado en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts, Universidad de Stanford y Universidad de Harvard (entre otras). Estos resultados pueden tener implicaciones esenciales para el desarrollo de dispositivos electrónicos digitales hechos de materiales 2-D.