隨著我們進(jìn)入超級(jí)智能和高度聯(lián)系的第四次工業(yè)革命的時(shí)代，高密度和高性能存儲(chǔ)器的重要性比以往任何時(shí)候都重要。當(dāng)前，最廣泛使用的NAND閃存具有功耗高，操作速度慢以及易于重復(fù)使用的問(wèn)題，因?yàn)樗蕾囯姾上葳逍?yīng)來(lái)存儲(chǔ)信息。為此，POSTECH研究團(tuán)隊(duì)最近展示了一種鐵電存儲(chǔ)器，該鐵電存儲(chǔ)器在操作速度，功耗和設(shè)備可靠性方面都大大超過(guò)了常規(guī)閃存的性能。

由李長(zhǎng)植教授和博士領(lǐng)導(dǎo)的POSTECH研究團(tuán)隊(duì)。材料科學(xué)與工程系的候選人Min-Kyu Kim和Ik-Jyae Kim展示了一種獨(dú)特的策略，可以通過(guò)應(yīng)用基于ha的鐵電體和氧化物半導(dǎo)體來(lái)制造鐵電體存儲(chǔ)器。這種方法產(chǎn)生的存儲(chǔ)性能無(wú)法通過(guò)常規(guī)閃存或以前的鈣鈦礦鐵電存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。器件仿真已證實(shí)該策略可以實(shí)現(xiàn)超高密度3D存儲(chǔ)器集成。

迄今為止，鐵電存儲(chǔ)器由于其與常規(guī)閃存相比具有以更高的速度，更低的功耗工作的潛力而受到關(guān)注。但是，由于其高的處理溫度，難以縮放和與常規(guī)半導(dǎo)體工藝不兼容，其商業(yè)化已受到阻礙。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用基于氧化f的鐵電體和氧化物半導(dǎo)體解決了這些問(wèn)題。新的材料和結(jié)構(gòu)確保低功耗高速 通過(guò)使用氧化物半導(dǎo)體作為溝道材料來(lái)降低工藝溫度并抑制不需要的界面層的形成，從而實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性。結(jié)果，研究人員證實(shí)，所制造的器件可以以比傳統(tǒng)閃存低四倍的電壓工作，并且速度要快幾百倍，并且即使重復(fù)使用超過(guò)一億次也可以保持穩(wěn)定。特別地，通過(guò)原子層沉積來(lái)堆疊鐵電材料和氧化物半導(dǎo)體，以確保適合于制造3-D器件的處理技術(shù)。該團(tuán)隊(duì)提出，高性能器件可以在400°C下以比傳統(tǒng)閃存器件更簡(jiǎn)單的工藝來(lái)制造。

主持這項(xiàng)研究的李長(zhǎng)植教授說(shuō)：“我們已經(jīng)開發(fā)出了核心技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)克服了傳統(tǒng)3-D NAND閃存局限性的下一代高度集成和高性能的存儲(chǔ)器。” 他補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)不僅適用于下一代存儲(chǔ)設(shè)備，而且還適用于超低功耗和超快的高度集成的通用內(nèi)存以及內(nèi)存計(jì)算，這對(duì)于人工智能和無(wú)人駕駛汽車等行業(yè)至關(guān)重要。未來(lái)。”

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