周鵬-劉春森團隊(圖片來自復(fù)旦大學(xué)公眾號)
周鵬-劉春森團隊聚焦閃存技術(shù)的速度問題,經(jīng)過十年研究,提出全新提速思路。他們通過結(jié)合二維狄拉克能帶結(jié)構(gòu)與彈道輸運特性,調(diào)制二維溝道的高斯長度,實現(xiàn)溝道電荷向浮柵存儲層的超注入,使電子無需“助跑”即可高速注入,突破傳統(tǒng)理論的注入極值點限制。
構(gòu)建準(zhǔn)二維泊松模型,實現(xiàn)理論與技術(shù)突破
(圖片來自復(fù)旦大學(xué)公眾號)
團隊構(gòu)建準(zhǔn)二維泊松模型,成功在理論上預(yù)測超注入現(xiàn)象,并據(jù)此研制出“破曉”皮秒閃存器件。該器件擦寫速度達(dá) 400 皮秒,性能超越同技術(shù)節(jié)點下世界最快的易失性存儲 SRAM 技術(shù),實現(xiàn)了存儲、計算速度相當(dāng)。這一技術(shù)有望徹底顛覆現(xiàn)有存儲器架構(gòu),未來個人電腦將無需分層存儲,還能實現(xiàn) AI 大模型的本地部署。
該團隊自 2015 年起聚焦閃存技術(shù)速度問題,2018 年構(gòu)建二維半浮柵閃存結(jié)構(gòu),將存取速度提升至 10 納秒量級;2021 年發(fā)現(xiàn)雙三角隧穿勢壘超快電荷存儲機理,研制出范德華異質(zhì)結(jié)閃存,存儲速度提至 20 納秒且數(shù)據(jù)存儲非易失。但團隊并未滿足,決心從底層理論機制創(chuàng)新,最終在 2024 年構(gòu)建準(zhǔn)二維泊松模型,迎來“破曉”時刻。
推動原型器件集成落地,加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
團隊注重理論創(chuàng)新與應(yīng)用轉(zhuǎn)化的結(jié)合,2023 年驗證修正理論在其他半導(dǎo)體材料的通用性,2024 年實現(xiàn)最大規(guī)模 1Kb 納秒超快閃存陣列集成驗證,研發(fā)出 8 納米超快閃存器件。此次亞納秒級原型器件已與 CMOS 結(jié)合成功流片,團隊計劃 3-5 年將其集成到幾十兆水平,授權(quán)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化。
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