復旦團隊實現納秒級編程閃存規模集成

本報訊（記者顏維琦）人工智能的飛速發展迫切需要高速非易失存儲技術。當前主流非易失閃存的編程速度普遍在百微秒級，無法支撐應用需求。復旦大學周鵬-劉春森團隊的前期研究表明，二維半導體結構能夠將其速度提升1000倍以上，實現顛覆性的納秒級超快存儲閃存技術。然而，如何實現規模集成、走向真正實際應用仍極具挑戰。

記者獲悉，該團隊從界面工程出發，在國際上首次實現了最大規模1Kb納秒超快閃存陣列集成驗證，并證明了其超快特性可延伸至亞10納米。近日，相關成果以《二維超快閃存的規模集成工藝》為題發表于《自然·電子學》。

復旦大學集成芯片與系統全國重點實驗室、芯片與系統前沿技術研究院研究員劉春森和微電子學院教授周鵬介紹，團隊開發了超界面工程技術，在規模化二維閃存中實現了具備原子級平整度的異質界面，結合高精度的表征技術，顯示集成工藝顯著優于國際水平。通過嚴格的直流存儲窗口、交流脈沖存儲性能測試，證實了二維新機制閃存在1Kb存儲規模中，納秒級非易失編程速度下良率高達98%，這一良率已高于國際半導體技術路線圖對閃存制造89.5%的良率要求。

同時，研究團隊研發了不依賴先進光刻設備的自對準工藝，結合原始創新的超快存儲疊層電場設計理論，成功實現了溝道長度為8納米的超快閃存器件，是當前國際最短溝道閃存器件，并突破了硅基閃存物理尺寸極限（約15納米）。在原子級薄層溝道支持下，這一超小尺寸器件具備20納秒超快編程、10年非易失、十萬次循環壽命和多態存儲性能。該工作將推動超快顛覆性閃存技術的產業化應用。