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第三類存儲技術(shù)寫入速度比目前U盤快1萬倍

發(fā)布時間:2018-04-09 14:20:40 發(fā)布人:信息員

國際半導(dǎo)體電荷存儲技術(shù)中,“寫入速度”與“非易失性”兩種性能一直難以兼得。記者日前從復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院獲悉,該校張衛(wèi)、周鵬教授團(tuán)隊研發(fā)出具有顛覆性的二維半導(dǎo)體準(zhǔn)非易失性存儲原型器件,開創(chuàng)了第三類存儲技術(shù),不僅可以實現(xiàn)“內(nèi)存級”的數(shù)據(jù)讀寫速度,還可以按需定制存儲器的數(shù)據(jù)存儲周期。

據(jù)張衛(wèi)介紹,目前半導(dǎo)體電荷存儲技術(shù)主要有兩類,第一類是易失性存儲,如計算機內(nèi)存,數(shù)據(jù)寫入僅需幾納秒左右,但掉電后數(shù)據(jù)會立即消失;第二類是非易失性存儲,如U盤,數(shù)據(jù)寫入需要幾微秒到幾十微秒,但無需額外能量可保存10年左右。

為了研發(fā)出兩種性能可兼得的新型電荷存儲技術(shù),該團(tuán)隊創(chuàng)新性地選擇了多重二維半導(dǎo)體材料,堆疊構(gòu)成了半浮柵結(jié)構(gòu)晶體管:二氧化鉬和二硒化鎢像是一道隨手可關(guān)的門,電子易進(jìn)難出,用于控制電荷輸送;氮化硼作為絕緣層,像是一面密不透風(fēng)的墻,使得電子難以進(jìn)出;而二硫化鉿作為存儲層,用以保存數(shù)據(jù)。周鵬說,只要調(diào)節(jié)“門”和“墻”的比例,就可以實現(xiàn)對“寫入速度”和“非易失性”的調(diào)控。

此次研發(fā)的第三代電荷存儲技術(shù),寫入速度比目前U盤快1萬倍,數(shù)據(jù)刷新時間是內(nèi)存技術(shù)的156倍,并且擁有卓越的調(diào)控性,可以實現(xiàn)按需“裁剪”數(shù)據(jù)10秒至10年的保存周期。這種全新特性不僅可以極大降低高速內(nèi)存的存儲功耗,同時還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效期截止后自然消失,在特殊應(yīng)用場景解決了保密性和傳輸?shù)拿堋?/p>

最重要的是,二維材料可以獲得單層的具有完美界面特性的原子級別晶體,這對集成電路器件進(jìn)一步微縮并提高集成度、穩(wěn)定性以及開發(fā)新型存儲器都有著巨大潛力,是降低存儲器功耗和提高集成度的嶄新途徑?;诙S半導(dǎo)體的準(zhǔn)非易失性存儲器可在大尺度合成技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)高密度集成,為未來的新型計算機奠定基礎(chǔ)。

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