近日,復旦大學微電子學院教授張衛、周鵬團隊實現了具有顛覆性的二維半導體準非易失存儲原型器件,開創了第三類存儲技術,寫入速度比目前U盤快1萬倍,數據存儲時間可以自行決定,到了有效期后即自動消失。這項技術解決了國際半導體電荷存儲技術“寫入速度”與“非易失性”難以兼得的難題。
“這項研究創新性地選擇了多重二維材料堆疊構成了半浮柵結構晶體管:二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿分別用于開關電荷輸運和儲存,氮化硼作為隧穿層,制成階梯能谷結構的范德瓦爾斯異質結。”周鵬介紹,這幾種二維材料將充分發揮二維材料的豐富能帶特性。“一部分如同一道可隨手開關的門,電子易進難出;另一部分則像一面密不透風的墻,電子難以進出。對‘寫入速度’與‘非易失性’的調控,就在于這兩部分的比例。”寫入速度比目前U盤快1萬倍,數據刷新時間是內存技術的156倍,并且擁有卓越的調控性,可以實現按照數據有效時間需求設計存儲器結構……經過測試,研究人員發現這種基于全二維材料的新型異質結能夠實現全新的第三類存儲特性。將在極低功耗高速存儲、數據有效期自由度利用等多領域發揮重要作用。