近日，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授張衛(wèi)、周鵬團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了具有顛覆性的二維半導(dǎo)體準(zhǔn)非易失存儲(chǔ)原型器件，開創(chuàng)了第三類存儲(chǔ)技術(shù)，解決了國際半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技術(shù)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(guān)內(nèi)容吧。

目前的國際半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技術(shù)主要有兩種：

第一種是以計(jì)算機(jī)內(nèi)存為代表的易失性存儲(chǔ)，易失性存儲(chǔ)的特點(diǎn)是寫入速度快，數(shù)據(jù)寫入僅需幾納秒左右，但斷電后數(shù)據(jù)無法保存，會(huì)立刻消失；

另一種是以U盤為代表的非易失性存儲(chǔ)，非易失性存儲(chǔ)的特點(diǎn)是寫入速度慢，數(shù)據(jù)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(zhǎng)久以來，“寫入速度”和“非易失性”這兩種特性就是存儲(chǔ)設(shè)備存在的兩個(gè)矛盾，一直不可兼得。

日前復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授張衛(wèi)、周鵬團(tuán)隊(duì)在存儲(chǔ)領(lǐng)域取得技術(shù)突破，研發(fā)出具有顛覆性的二維半導(dǎo)體準(zhǔn)非易失性存儲(chǔ)原型器件，開創(chuàng)了第三類存儲(chǔ)技術(shù)，這種技術(shù)采用了多重二維半導(dǎo)體材料，只要通過對(duì)材料比例的控制，便可以控制寫入速度與斷電數(shù)據(jù)保留時(shí)長(zhǎng)的比例。這樣既能保證超高的讀寫速度，又能保證斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

為了研發(fā)出兩種性能可兼得的新型電荷存儲(chǔ)技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)“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(chǔ)技術(shù)：

不僅可以實(shí)現(xiàn)“內(nèi)存級(jí)”的數(shù)據(jù)讀寫速度，滿足了10納秒寫入數(shù)據(jù)速度，即寫入速度比目前U盤快1萬倍，數(shù)據(jù)刷新時(shí)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(shí)現(xiàn)按需“裁剪”數(shù)據(jù)10秒至10年的保存周期，即實(shí)現(xiàn)了按需定制（10秒-10年）的可調(diào)控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)非易失特性。

換句話說，這種新型存儲(chǔ)技術(shù)不但能保證斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，而且寫入速度比目前U盤快 10000 倍，數(shù)據(jù)刷新時(shí)間是內(nèi)存技術(shù)的 156 倍；更厲害的是，這種存儲(chǔ)技術(shù)還可以保密信息，根據(jù)需求定制數(shù)據(jù)的保存周期，你可以讓存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 10 秒后消失，也可以讓其 10 年后消失。

第三代電荷存儲(chǔ)技術(shù)，是半導(dǎo)體行業(yè)的顛覆性技術(shù)。這種全新特性不僅可以極大降低高速內(nèi)存的存儲(chǔ)功耗，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效期截止后自然消失，解決了特殊場(chǎng)景下數(shù)據(jù)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(jí)別晶體，這對(duì)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(chǔ)器都有著巨大潛力，是降低存儲(chǔ)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(chǔ)器可在大尺度合成技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高密度集成，為未來的新型計(jì)算機(jī)奠定基礎(chǔ)。