FE-FET-овите содржат изолатор на гејтот направен од фероелектрични материјали кои можат истовремено и да го префрлаат и и да го складираат електричниот полнеж. Покрај тоа што го регулираат протокот на струја во електронските уреди, исто како и конвенционалните FET, овие фероелектрични засновани транзистори би можеле да служат и како мемориски уреди.

Оваа двојна функција може да биде мошне поволна за апликации со големи пресметковни побарувања, како што се моделите со вештачка интелигенција (AI), бидејќи може да им овозможи на уредите подобро да ја поддржат нивната работа без да трошат премногу енергија. И покрај нивниот потенцијал, FE-FET сè уште не се во широка употреба, делумно затоа што нивното масовно производство со користење на постоечките процеси се покажа како предизвик.

Слика на решетка со фазен контраст на интерфејсот MoS₂/ AlScN. Распоредот покажува шема на дифракција на електроните на пластот долж оската на силициумската подлога

Истражувачите од Универзитетот во Пенсилванија, Универзитетот Пен Стејт и други универзитети ширум светот неодамна воведоа стратегија за создавање FE-FET користејќи слични процеси на оние што моментално се користат за производство на FET. Нивниот труд, објавен во Nature Nanotechnology, може да го отвори патот кон голема примена на овие двофункционални транзистори.

Поради нивната способност да складираат и префрлаат електричен полнеж на речиси неодредено време, дури и кога напонот применет на нивниот гејт е отстранет, FE-FET може да дејствуваат и како трајни мемориски елементи. Примарната цел на студијата била да се докаже дека FE-FET може успешно да се интегрираат со силициумски полуспроводнички материјали при производството за да ги поддржат барањата за меморија со голема пропусност на апликациите со големи податоци (Big Data).

Лево: Шема на MoS₂/AlScN FE-FET. Слика: Kim et al ; Десно: Карактеристиките на пренос на FE-FET снимени со брзина од 10 Hz со напонска разлика на гејтот од 0,2V.

FE-FET создадени од истражувачите интегрираат канали направени од 2D полуспроводник со фероелектричен материјал наречен AlScN, обата надградени користејќи конвенционални, вафер-скалабилни процеси. Тимот тестирал голем број од нивните FE-FET, изведувајќи серија тестови, при што тие се покажале извонредно добро, прикажувајќи мемориски прозорци поголеми од 7,8 V, сооднос ON/OFF поголем од 10⁷ и густина на проточна струја поголема од 250 μA/μm при должина на каналот ~80 nm.

Ова истражување на инженерите би можело наскоро да придонесе за широка имплементација на FE-FET. Прототиповите што тие ги развиле досега го менуваат напонот на 3-4 волти, можат добро да складираат податоци и може лесно да се интегрираат со некои актуелни силициумски CMOS процесори. Во нивните понатамишни студии, истражувачите се надеваат дека дополнително ќе ја намалат големината, бидејќи тоа би можело да ја олесни нивната интеграција во електронските уреди за широка потрошувачка.