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周鹏-刘春森团队方面认为,这是中国集成电路领域的“源技术”,使中国在下一代存储核心技术领域掌握了主动权。展望二维-硅基混合架构闪存芯片的未来,该团队期待该技术颠覆传统存储器体系,让通用型存储器取代多级分层存储架构,为人工智能、大数据等前沿领域提供更高速、更低能耗的数据支撑,让二维闪存成为AI时代的标准存储方案。

据悉,今年4月,周鹏-刘春森团队于《自然》(Nature)期刊提出“破晓”二维闪存原型器件,实现了400皮秒超高速非易失存储,是迄今最快的半导体电荷存储技术,为打破算力发展困境提供了底层原理。团队方面认为,如果要加快新技术孵化,就要将二维超快闪存器件充分融入互补金属氧化物半导体(CMOS)传统半导体产线。历经5年探索试错,研究团队在单个器件、集成工艺等多点协同攻关。如何将二维材料与互补金属氧化半导体(CMOS)集成又不破坏其性能,是团队需要攻克的核心难题。

CMOS电路表面有很多元件,如同一个微缩“城市”,有高楼也有平地;而二维半导体材料厚度仅有1个-3个原子,如“蝉翼”般纤薄而脆弱,如果直接将二维材料铺在CMOS电路上,材料很容易破裂。团队方面认为,研究人员没有必要去改变CMOS江南APP手机app下载,而需要去适应它。团队决定从本身就具有一定柔性的二维材料入手,通过模块化的集成方案实现完整芯片集成。正是这项核心工艺的创新,实现了在原子尺度上让二维材料和CMOS衬底的紧密贴合,最终实现超过94%的芯片良率。


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