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Processo integrato Flash ultraveloce e prestazioni statistiche

Il rapido sviluppo dell’intelligenza artificiale richiede urgentemente una tecnologia di archiviazione non volatile ad alta velocità. L'attuale velocità di programmazione della memoria flash non volatile tradizionale è generalmente dell'ordine di centinaia di microsecondi, il che non può supportare i requisiti dell'applicazione. Una ricerca preliminare condotta dal team di Zhou Peng-Liu Chunsen presso l'Università di Fudan ha dimostrato che la struttura bidimensionale del semiconduttore può aumentare la sua velocità di oltre mille volte, ottenendo una dirompente tecnologia di memoria flash di archiviazione ultraveloce a livello di nanosecondi. Tuttavia, come raggiungere un’integrazione su larga scala e passare ad applicazioni pratiche reali è ancora molto impegnativo.

Partendo dall'ingegneria dell'interfaccia, il team ha ottenuto per la prima volta al mondo la più grande verifica integrata di un array di memoria flash ultraveloce da 1Kb di nanosecondi e ha dimostrato che le sue caratteristiche ultraveloci possono essere estese a dimensioni inferiori a 10 nanometri. Nel pomeriggio del 12 agosto, ora di Pechino, i risultati rilevanti sono stati pubblicati su Nature Electronics con il titolo "Processo di integrazione su scala di memorie flash ultraveloci bidimensionali".

Il team ha sviluppato una tecnologia ingegneristica di super-interfaccia e ha realizzato un'interfaccia eterogenea con planarità a livello atomico in una memoria flash bidimensionale su larga scala. Combinata con una tecnologia di caratterizzazione ad alta precisione, dimostra che il processo di integrazione è significativamente migliore rispetto al livello internazionale. Attraverso rigorosi test sulle prestazioni della finestra di archiviazione CC e della memorizzazione degli impulsi CA, è stato confermato che il nuovo meccanismo di memoria flash bidimensionale nella scala di archiviazione da 1 Kb ha un tasso di rendimento fino al 98% a una velocità di programmazione non volatile di nanosecondi, che è superiore a quello di International Semiconductor La tabella di marcia tecnologica richiede un tasso di rendimento dell'89,5% per la produzione di memorie flash.

Allo stesso tempo, il gruppo di ricerca ha sviluppato un processo di autoallineamento che non si basa su apparecchiature fotolitografiche avanzate, combinato con l'originale e innovativa teoria della progettazione del campo elettrico dello stack di archiviazione ultraveloce, e ha realizzato con successo un dispositivo di memoria flash ultraveloce con una lunghezza del canale di 8 nanometri, che è attualmente il dispositivo di memoria flash trench più corto al mondo e ha superato il limite di dimensione fisica della memoria flash basata su silicio (circa 15 nanometri). Supportato da canali atomicamente sottili, questo dispositivo di dimensioni ultra-piccole ha una programmazione ultraveloce di 20 nanosecondi, 10 anni di non volatilità, 100.000 cicli di vita e prestazioni di archiviazione multistato. Questo lavoro promuoverà l'applicazione industriale della tecnologia di memoria flash ultraveloce e dirompente.

Il ricercatore Liu Chunsen del National Key Laboratory of Integrated Chips and Systems e dell'Institute of Chip and System Frontier Technology dell'Università di Fudan e il professor Zhou Peng della Scuola di Microelettronica sono gli autori corrispondenti del documento. Il ricercatore Liu Chunsen e gli studenti di dottorato Jiang Yongbo e Cao Zhenyuan sono i primi autori dell'articolo. Il lavoro di ricerca è stato finanziato dal Programma chiave di ricerca e sviluppo del Ministero della Scienza e della Tecnologia, dall'Importante programma per i talenti principali della Fondazione nazionale cinese, dal Programma Shanghai Basic Research Zone, Shanghai Venus e altri progetti, nonché dal sostegno di la Piattaforma Innovazione del Ministero dell’Istruzione.

autore:

Testo: Jiang Peng Immagini: foto fornite dagli intervistati Redattore: Gu Jun Redattore capo: Fan Liping

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