周鵬-劉春森團隊(圖片來自復旦大學公眾號)
周鵬-劉春森團隊聚焦閃存技術的速度問題,經過十年研究,提出全新提速思路。他們通過結合二維狄拉克能帶結構與彈道輸運特性,調制二維溝道的高斯長度,實現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。
構建準二維泊松模型,實現理論與技術突破
(圖片來自復旦大學公眾號)
團隊構建準二維泊松模型,成功在理論上預測超注入現象,并據此研制出“破曉”皮秒閃存器件。該器件擦寫速度達 400 皮秒,性能超越同技術節(jié)點下世界最快的易失性存儲 SRAM 技術,實現了存儲、計算速度相當。這一技術有望徹底顛覆現有存儲器架構,未來個人電腦將無需分層存儲,還能實現 AI 大模型的本地部署。
該團隊自 2015 年起聚焦閃存技術速度問題,2018 年構建二維半浮柵閃存結構,將存取速度提升至 10 納秒量級;2021 年發(fā)現雙三角隧穿勢壘超快電荷存儲機理,研制出范德華異質結閃存,存儲速度提至 20 納秒且數據存儲非易失。但團隊并未滿足,決心從底層理論機制創(chuàng)新,最終在 2024 年構建準二維泊松模型,迎來“破曉”時刻。
推動原型器件集成落地,加速產業(yè)化進程
團隊注重理論創(chuàng)新與應用轉化的結合,2023 年驗證修正理論在其他半導體材料的通用性,2024 年實現最大規(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 結合成功流片,團隊計劃 3-5 年將其集成到幾十兆水平,授權企業(yè)產業(yè)化。
文章整理來源:復旦大學公號文章https://mp.weixin.qq.com/s/rEVUw3vGNxGeDJMFWO8QTg