由UNIST能源與化學(xué)工程學(xué)院的李俊熙教授領(lǐng)導的研究小組提出了一種新的物理現象，該現象有望將指甲大小的存儲芯片的存儲容量提高1,000倍。研究小組認為，這將為直接集成到硅技術(shù)中的最終致密的逐單元鐵電開(kāi)關(guān)設備提供意想不到的機會(huì )。鐵電隨機存取存儲器（FeRAM或FRAM）通過(guò)極化現象來(lái)存儲信息，其中電偶極子（如鐵電內部的NS磁場(chǎng)）被外部電場(chǎng)對準。FeRAM已成為替代現有DRAM或閃存的下一代存儲半導體，因為它速度更快，功耗更低，甚至在電源關(guān)閉后仍能保留存儲的數據。但是，FeRAM的主要缺點(diǎn)之一是存儲容量有限。因此，為了增加其存儲容量，有必要通過(guò)減小芯片尺寸來(lái)集成盡可能多的設備。對于鐵電體，物理尺寸的減小導致極化現象的消失，該極化現象有助于將信息存儲在鐵電材料中。這是因為鐵電疇的形成（發(fā)生自發(fā)極化的微小區域）至少需要成千上萬(wàn)個(gè)原子。因此，當前對FRAM技術(shù)的研究集中在減小域大小的同時(shí)保持存儲容量。Lee教授及其研究小組發(fā)現，通過(guò)向稱(chēng)為鐵電氧化Ha（HfO2）的半導體材料中添加一滴電荷，可以控制四個(gè)單獨的原子來(lái)存儲1位數據。這項開(kāi)創(chuàng )性的研究顛覆了現有的范例，該范例最多只能在數千個(gè)原子的組中存儲1位數據。正確使用后，半導體存儲器可以存儲500 Tbit / cm2，是當前可用閃存芯片的1,000倍。該研究小組希望，他們的發(fā)現將為開(kāi)發(fā)半納米制造工藝技術(shù)鋪平道路，這對于半導體行業(yè)來(lái)說(shuō)是一項開(kāi)創(chuàng )性的成就，因為半導體行業(yè)已經(jīng)面臨著(zhù)當前10納米技術(shù)的極限。Lee教授說(shuō)：“能夠在單個(gè)原子中存儲數據的新技術(shù)是地球上最高級的存儲技術(shù)，它不會(huì )分裂原子。預計該技術(shù)將有助于加速進(jìn)一步縮小半導體尺寸的努力?！?/span>Lee教授說(shuō)：“ HfO2在當今的存儲晶體管中很常用，通過(guò)應用這種技術(shù)，有望將數據存儲容量擴大1000倍?！?/span>這項革命性發(fā)現已于2020年7月2日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。能夠在單個(gè)原子中存儲數據的“科學(xué)”雜志已經(jīng)發(fā)表了該論文，因此有望刺激半導體行業(yè)的飛躍性創(chuàng )新。最新發(fā)現還可能為開(kāi)發(fā)半納米制造工藝技術(shù)鋪平道路，這對于半導體行業(yè)來(lái)說(shuō)是一項開(kāi)創(chuàng )性的成就，因為半導體行業(yè)目前正面臨著(zhù)10納米制程工藝技術(shù)的極限。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202008/417385.htm
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