寫入速度比U盤快1萬(wàn)倍 中國(guó)科學(xué)家開(kāi)創(chuàng)第三類存儲(chǔ)技術(shù)
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時(shí)間:2018-04-12 11:16:14.0
國(guó)際半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技能中,“寫入速度”與“非易失性”兩種功能一直難以兼得。記者日前從復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院得悉,該校張衛(wèi)、周鵬教授團(tuán)隊(duì)研制出具有顛覆性的二維半導(dǎo)體準(zhǔn)非易失性存儲(chǔ)原型器材,創(chuàng)始了第三類存儲(chǔ)技能,不只能夠完成“內(nèi)存級(jí)”的數(shù)據(jù)讀寫速度,還能夠按需定制存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期。
據(jù)張衛(wèi)介紹,現(xiàn)在半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技能主要有兩類,第一類是易失性存儲(chǔ),如計(jì)算機(jī)內(nèi)存,數(shù)據(jù)寫入僅需幾納秒左右,但掉電后數(shù)據(jù)會(huì)當(dāng)即消失;第二類對(duì)錯(cuò)易失性存儲(chǔ),如U盤,數(shù)據(jù)寫入需求幾微秒到幾十微秒,但無(wú)需額定能量可保存10年左右。
為了研制出兩種功能可兼得的新式電荷存儲(chǔ)技能,該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地挑選了多重二維半導(dǎo)體資料,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順手可關(guān)的門,電子易進(jìn)難出,用于控制電荷運(yùn)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(shuō),只需調(diào)理“門”和“墻”的份額,就能夠完成對(duì)“寫入速度”和“非易失性”的調(diào)控。
此次研制的第三代電荷存儲(chǔ)技能,寫入速度比現(xiàn)在U盤快1萬(wàn)倍,數(shù)據(jù)改寫時(shí)刻是內(nèi)存技能的156倍,而且具有杰出的調(diào)控性,能夠完成按需“裁剪”數(shù)據(jù)10秒至10年的保存周期。這種全新特性不只能夠極大下降高速內(nèi)存的存儲(chǔ)功耗,同時(shí)還能夠完成數(shù)據(jù)有效期截止后天然消失,在特別應(yīng)用場(chǎng)景解決了保密性和傳輸?shù)膶?duì)立。
最重要的是,二維資料能夠獲得單層的具有完美界面特性的原子級(jí)別晶體,這對(duì)集成電路器材進(jìn)一步微縮并進(jìn)步集成度、穩(wěn)定性以及開(kāi)發(fā)新式存儲(chǔ)器都有著巨大潛力,是下降存儲(chǔ)器功耗和進(jìn)步集成度的簇新途徑。基于二維半導(dǎo)體的準(zhǔn)非易失性存儲(chǔ)器可在大標(biāo)準(zhǔn)組成技能根底上完成高密度集成,為未來(lái)的新式計(jì)算機(jī)奠定根底。