速度比U盤快萬倍的儲存技術：十分厲害的新儲存技術

速度比U盤快萬倍的儲存技術：十分厲害的新儲存技術

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儲存原型器件，開創了第三類儲存技術，寫入速度比目前U盤快一萬倍，資料儲存時間也可自行決定。這解決了國際半導體電荷儲存技術中“寫入速度”與“非易失性”難以兼得的難題。

北京時間4月10日，相關成果線上發表於《自然·奈米技術》雜誌。

4月11日，復旦大學微電子學院教授張衛、周鵬團隊成員劉春森在實驗室內對矽片進行“電子束光刻”以及“定義圖形”。

據瞭解，目前半導體電荷儲存技術主要有兩類，第一類是易失性儲存，例如計算機中的記憶體，掉電後資料會立即消失；第二類是非易失性儲存，例如人們常用的U盤，在寫入資料後無需額外能量可儲存10年。前者可在幾納秒左右寫入資料，第二類電荷儲存技術需要幾微秒到幾十微秒才能把資料儲存下來。

此次研發的新型電荷儲存技術，既滿足了10納秒寫入資料速度，又實現了按需定製（10秒——10年）的可調控資料準非易失特性。這種全新特性不僅在高速記憶體中可以極大降低儲存功耗，同時能實現資料有效期截止後自然消失，在特殊應用場景解決了保密性和傳輸的矛盾。

4月11日，復旦大學微電子學院教授張衛、周鵬團隊成員劉春森在實驗室內將矽片放入儀器。

這項研究創新性地選擇多重二維材料堆疊構成了半浮柵結構電晶體：二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿分別用於開關電荷輸運和儲存，氮化硼作為隧穿層，製成階梯能谷結構的範德瓦爾斯異質結。

“選擇這幾種二維材料，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；另一部分像一面密不透風的牆，電子難以進出。對‘寫入速度’與‘非易失性’的調控，就在於這兩部分的比例。”周鵬說。

寫入速度比目前U盤快一萬倍，資料重新整理時間是記憶體技術的156倍，並且擁有卓越的調控性，可以實現按照資料有效時間需求設計儲存器結構……經過測試，研究人員發現這種基於全二維材料的新型異質結能夠實現全新的第三類儲存特性。

4月11日，復旦大學微電子學院教授周鵬教授在矽片上生長金屬電極。

科研人員稱，基於二維半導體的準非易失性儲存器可在***合成技術基礎上實現高密度整合，將在極低功耗高速儲存、資料有效期自由度利用等多領域發揮重要作用。

這項科學突破由復旦大學科研團隊獨立完成，復旦大學專用積體電路與系統國家重點實驗室為唯一單位。該項工作得到國家自然科學基金優秀青年專案和重點研究專案的支援。