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復旦大學研發新型存儲技術 寫入速度比目前U盤快1萬倍

復旦大學研發新型存儲技術 寫入速度比目前U盤快1萬倍

近日,復旦大學微電子學院教授張衛、周鵬團隊研發出具有顛覆性的二維半導體準非易失存儲原型器件,開創了第三類存儲技術,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。北京時間4月10日,相關成果以長文形式在線發表於《自然·納米技術》,題為《用於準非易失應用的範德瓦爾斯結構半浮柵存儲》。

目前半導體電荷存儲技術主要有兩類,第一類是易失性存儲,例如計算機的內存,可在幾納秒左右寫入數據,但掉電後數據會立即消失;第二類是非易失性存儲,例如U盤,需要幾微秒到幾十微秒才能把數據保存下來,但在寫入數據後無需額外能量可保存10年。

復旦大學研發新型存儲技術 寫入速度比目前U盤快1萬倍 

新型電荷存儲技術能夠實現全新的第三類存儲特性: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,並且擁有卓越的調控性,可以實現按照數據有效時間需求設計存儲器結構。它既滿足了10納秒寫入數據速度,又實現了按需定制(10秒—10年)的可調控數據準非易失特性;既可以在高速內存中極大降低存儲功耗,還可以實現數據有效期截止後自然消失,為一些特殊應用場景解決了保密性和傳輸的矛盾。

這項研究創新性地選擇了二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿、氮化硼等多重二維材料堆疊構成了半浮柵結構晶體管,制成階梯能谷結構的範德瓦爾斯異質結。其中一部分如同一道可隨手開關的門,電子易進難出;另一部分則像一面密不透風的墻,電子難以進出。對“寫入速度”與“非易失性”的調控,就在於這兩部分的比例。這一重要突破,從技術定義、結構模型到性能分析的全過程,均由復旦大學科研團隊獨立完成。《自然·納米技術》的專家評審意見稱其為“範德瓦爾斯異構結構器件發展的一個重要里程碑”。

來源:人民日報

 

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