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Processo integrado de Flash ultrarrápido e desempenho estatístico

O rápido desenvolvimento da inteligência artificial requer urgentemente tecnologia de armazenamento não volátil de alta velocidade. A velocidade de programação atual da memória flash não volátil convencional é geralmente de centenas de microssegundos, o que não pode suportar os requisitos do aplicativo. Uma pesquisa preliminar da equipe Zhou Peng-Liu Chunsen da Universidade Fudan mostrou que a estrutura bidimensional do semicondutor pode aumentar sua velocidade em mais de mil vezes, alcançando tecnologia disruptiva de memória flash de armazenamento ultrarrápida em nível de nanossegundos. No entanto, como alcançar a integração em larga escala e avançar para aplicações práticas reais ainda é um grande desafio.

Começando pela engenharia de interface, a equipe alcançou a maior verificação integrada de um conjunto de memória flash ultrarrápida de nanossegundos de 1 KB pela primeira vez no mundo e provou que suas características ultrarrápidas podem ser estendidas para menos de 10 nanômetros. Na tarde de 12 de agosto, horário de Pequim, os resultados relevantes foram publicados na Nature Electronics sob o título "Processo de integração em escala de memória flash ultrarrápida bidimensional".

A equipe desenvolveu tecnologia de engenharia de superinterface e percebeu uma interface heterogênea com planicidade de nível atômico em memória flash bidimensional em grande escala. Combinada com tecnologia de caracterização de alta precisão, mostra que o processo de integração é significativamente melhor do que o nível internacional. Por meio de rigorosos testes de desempenho de armazenamento de pulso AC e janela de armazenamento DC, foi confirmado que o novo mecanismo de memória flash bidimensional na escala de armazenamento de 1Kb tem uma taxa de rendimento de até 98% na velocidade de programação não volátil de nanossegundos, que é superior a o da International Semiconductor O roteiro tecnológico exige uma taxa de rendimento de 89,5% para a fabricação de memória flash.

Ao mesmo tempo, a equipe de pesquisa desenvolveu um processo de autoalinhamento que não depende de equipamentos avançados de fotolitografia, combinado com a teoria original e inovadora de design de campo elétrico de pilha de armazenamento ultrarrápida, e realizou com sucesso um dispositivo de memória flash ultrarrápido com um comprimento de canal de 8 nanômetros, que é atualmente o dispositivo de memória flash trincheira mais curto do mundo e ultrapassou o limite de tamanho físico da memória flash baseada em silício (cerca de 15 nanômetros). Suportado por canais atomicamente finos, este dispositivo de tamanho ultrapequeno possui programação ultrarrápida de 20 nanossegundos, não volatilidade de 10 anos, ciclo de vida de 100.000 e desempenho de armazenamento multiestado. Este trabalho promoverá a aplicação industrial da tecnologia de memória flash disruptiva ultrarrápida.

O pesquisador Liu Chunsen, do Laboratório Nacional de Chips e Sistemas Integrados e do Instituto de Tecnologia de Fronteira de Chips e Sistemas da Universidade Fudan, e o professor Zhou Peng, da Escola de Microeletrônica, são os autores correspondentes do artigo. e Cao Zhenyuan são os primeiros autores do artigo. O trabalho de pesquisa foi financiado pelo Programa Chave de P&D do Ministério da Ciência e Tecnologia, pelo Programa Importante de Talentos Líderes da Fundação Nacional da China, pelo Programa da Zona de Pesquisa Básica de Xangai, Shanghai Venus e outros projetos, bem como pelo apoio de a Plataforma de Inovação do Ministério da Educação.

autor:

Texto: Jiang Peng Fotos: Fotos fornecidas pelos entrevistados Editor: Gu Jun Editor-chefe: Fan Liping

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