韩国：存储技术新突破，内存容量可增加1000倍

铁电存储器(FeRAM 或 FRAM)通过极化现象存储信息，其中电偶极子(如铁电内部的 N-S 磁场)由外部电场对齐。FeRAM 已成为下一代存储器半导体，可取代现有的 DRAM 或闪存，因为它速度更快，功耗更低，在电源关闭后仍然能保留存储的数据。

但是，铁电存储器的一个主要缺点是存储容量有限。为了增加存储容量，就需要尽可能减小铁电芯片的尺寸。然而根据铁电的性质，物理尺寸的减少导致极化现象的消失，而极化现象是铁电储存信息所依赖的基本原理。目前，铁电域的形成，至少需要数千个原子。因此，对 FRAM 技术的研究侧重于减少铁电域形成所依赖的原子数。

李教授和他的研究小组发现，通过向半导体材料中添加一滴电荷，可以控制4个原子来存储1位数据。这项开创性的研究推翻了现有的模式，将数千个原子缩减到了4个。如果能够成功应用，半导体存储器可以存储 500 Tbit每平方厘米，比当前可用的闪存芯片大整整1000 倍。

“能够将数据存储在单个原子中的新技术是迄今为止开发的最高水平的存储技术，”李教授说：“作为 Hfo2在 Si 电子中已经兼容，我们独立可切换极层的发现可以为内存或逻辑设备应用提供实现超高密度和低成本 FeRAM 或 FeFET 的机会。此外，单位-细胞按单元-细胞双极控制的可能性为确定性多级切换提供了不同的机会。”

这一革命性的发现得到了三星电子研究基金和孵化中心的支持，以及科学和信息通信技术部(MSIT)的"未来材料发现"计划，以及由贸易、工业能源(MOTIE)创意材料发现计划支持的工业战略技术发展计划。并且该项研究结果已经发表在2020年7月2日的《科学》杂志上。