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超高速准非易失存储器钻研获主要停顿,数据写入擦除速度有效晋升

发布时间:2019-02-24 13:50:44      来源:
大数据和人工智能引领着信息时代的快速发展。基于冯·诺依曼计算机体系结构的传统计算速度与数据存储速度不匹配,已成为困扰信息技术发展的一个重要“存储墙”问题。基于自然纳米技术发布的二维材料半浮栅存储器,有效地结合了动态随机存取存储器(DRAM)的超高速写入特性和闪存的数据保持能力,大大提高了存储器的数据写入速度。然而,二维半浮栅存储器擦除速度的延迟阻碍了其在准非易失性存储器中的应用。为了解决这个问题,在张伟教授和周鹏教授的指导下,复旦大学微电子学院研究生李敬礼利用二维材料异质结精密转移堆码技术,梳状结构,成功地实现了电子的超高速写入和擦除。结合对现有二维半浮栅存储器结构的总结和改进,采用横向PN结对浮栅进行充放电。非易失性存储器的擦除速度提高到纳秒级。构造了一个对称的40纳秒超快速写擦除操作。优化了准非易失性存储器的性能,实现了准非易失性存储器擦除速度的重要突破。最近的研究成果包括“利用范德华异质结构在准非易失性存储器中构造对称的超快速写擦除速度”。


超高速准非易失存储器研究获重要进展,数据写入擦除速度有效提升
存储器作为计算机体系结构系统的重要组成部分,一直影响着微电子技术的发展。存储器特性的优化,如写入速度、擦除速度、数据保持能力等,也决定了存储器能否更好地满足实际应用。通常,传统内存的性能不能同时具有超高速写擦除和超长数据的优点。因此,存储器分为具有超高速写擦除特性的易失性存储器和具有超长数据保持能力的非易失性存储器。最近开发的二维半浮栅存储器开辟了第三种存储器技术,成功地填补了易失性存储器和非易失性存储器之间的空白。然而,二维半浮栅存储器并不能解决准非易失性存储器擦除速度慢的问题。在本研究中,PN结开关是由横向栅极直接控制的,横向栅极通过超短电压脉冲在横向栅极上产生电应力,加速了浮栅中的电荷复合,成功地提高了准非易失性存储器的擦除速度。

本工作采用了一种新的二维材料体系,即二维材料Mos2、Wse2、Bn等,具有原子级厚度、表面无挂键、带特性丰富的特点,能提供从准金属到半导体到绝缘体的多种导电性,并具有超高的积分密度和极低的功率C。消费,被业界认为适用于未来的存储器和计算技术。重要候选材料。利用二维材料富能带的特点,构造了浮栅PN结的结构。利用PN结的开关特性控制浮栅的充放电,有效地提高了数据的写入和擦除速度。

研究工作不仅大大提高了准非易失性存储器的擦除速度,构造了对称的超高速写擦除操作,而且将准非易失性存储器的数据刷新时间延长到14秒,大大降低了频繁数据刷新过程所产生的功耗,使优化后的准非易失性存储器具有更


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