L'utilisation de matériaux en couches bidimensionnels (2D) pour améliorer les capacités des appareils électroniques est une stratégie prometteuse qui a récemment suscité beaucoup d'intérêt dans les universités et l'industrie. Cependant, alors que la recherche sur les matériaux métalliques et semi-conducteurs 2-D est bien établie, les connaissances détaillées et les applications des isolateurs 2D sont encore rares.

Le groupe de recherche dirigé par le Dr Mario Lanza, un Young 1000 Talent Professor né à Barcelone (Espagne) et basé à Soochow University (Chine), dirige un effort mondial pour étudier les propriétés des diélectriques en couches. Dans sa récente Matériaux fonctionnels avancés papier, Le professeur Lanza et ses collègues ont conçu une famille de mémoires résistives à accès aléatoire (RRAM) utilisant du nitrure de bore hexagonal multicouche (h-BN) comme diélectrique. Les dispositifs brevetés montrent la coexistence de la formation de commutations résistives (RS) bipolaires libres et à seuil avec de faibles tensions de fonctionnement jusqu'à 0,4 V, rapports marche/arrêt à courant élevé jusqu'à 1, 000, 000, et des temps de rétention prometteurs supérieurs à 10h, ainsi qu'une faible variabilité d'un cycle à l'autre et d'un appareil à l'autre. Le RS est entraîné par les joints de grains (GB) dans l'empilement polycristallin de h-BN, qui permettent la pénétration des ions métalliques des électrodes adjacentes. Cette réaction peut être renforcée par la génération de vacances B, qui sont plus abondants aux GB.

Cette enquête a été développée en collaboration avec le Massachusetts Institute of Technology, Université de Stanford et Université de Harvard (entre autres). Ces résultats peuvent avoir des implications essentielles pour le développement de dispositifs électroniques numériques constitués de matériaux 2D.