復旦大學計劃研發(fā)第三類存儲技術

近日，復旦大學微電子學院教授張衛(wèi)、周鵬團隊實現了具有顛覆性的二維半導體準非易失存儲原型器件，開創(chuàng)了第三類存儲技術，解決了國際半導體電荷存儲技術中“寫入速度”與“非易失性”難以兼得的難題。下面就隨小編一起來了解一下相關內容吧。

目前的國際半導體電荷存儲技術主要有兩種：

第一種是以計算機內存為代表的易失性存儲，易失性存儲的特點是寫入速度快，數據寫入僅需幾納秒左右，但斷電后數據無法保存，會立刻消失；

另一種是以U盤為代表的非易失性存儲，非易失性存儲的特點是寫入速度慢，數據寫入需要幾微秒到幾十微秒，但無需額外能量也可保存10年左右。

長久以來，“寫入速度”和“非易失性”這兩種特性就是存儲設備存在的兩個矛盾，一直不可兼得。

日前復旦大學微電子學院教授張衛(wèi)、周鵬團隊在存儲領域取得技術突破，研發(fā)出具有顛覆性的二維半導體準非易失性存儲原型器件，開創(chuàng)了第三類存儲技術，這種技術采用了多重二維半導體材料，只要通過對材料比例的控制，便可以控制寫入速度與斷電數據保留時長的比例。這樣既能保證超高的讀寫速度，又能保證斷電后數據不會丟失。

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

此次研發(fā)的第三代電荷存儲技術：

不僅可以實現“內存級”的數據讀寫速度，滿足了10納秒寫入數據速度，即寫入速度比目前U盤快1萬倍，數據刷新時間是內存技術的156倍；

并且擁有卓越的調控性，可以實現按需“裁剪”數據10秒至10年的保存周期，即實現了按需定制（10秒-10年）的可調控數據準非易失特性。

換句話說，這種新型存儲技術不但能保證斷電后數據不會丟失，而且寫入速度比目前U盤快 10000 倍，數據刷新時間是內存技術的 156 倍；更厲害的是，這種存儲技術還可以保密信息，根據需求定制數據的保存周期，你可以讓存儲的數據 10 秒后消失，也可以讓其 10 年后消失。

第三代電荷存儲技術，是半導體行業(yè)的顛覆性技術。這種全新特性不僅可以極大降低高速內存的存儲功耗，同時還可以實現數據有效期截止后自然消失，解決了特殊場景下數據傳輸與保密要求之間的矛盾。

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半導體的準非易失性存儲器可在大尺度合成技術基礎上實現高密度集成，為未來的新型計算機奠定基礎。