中国科学家突破技术壁垒,全球首发二维硅基闪存芯片
复旦大学微电子学院周鹏-刘春森团队在新型半导体存储技术领域实现重要突破——研制出全球首个具备完整功能的二维-硅基混合架构闪存芯片"长缨(CY-01)"。这一开创性成果已于10月8日在国际顶级学术期刊《自然》上发表,意味着我国在存储芯片前沿技术研发上取得关键性进展。
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在半年前成功研发"破晓(PoX)"皮秒级闪存器件的基础上,该团队突破性提出"长缨"芯片架构,利用高密度单片互连技术实现了二维超快存储单元与传统硅基CMOS工艺的深度融合。实测结果表明,这种新型芯片不仅完美支持8-bit指令操作和32-bit高速并行处理,还具有优异的随机访问能力,芯片量产良率达到了惊人的94.3%,整体性能指标全面超越了现有主流Flash闪存技术。
研究中最大的技术挑战来自二维材料与硅基电路的集成难题。由于CMOS电路表面存在复杂的微米级起伏结构,而二维材料的厚度仅相当于1-3个原子层,传统集成方式极易导致材料损伤。研究团队创新性地采用模块化集成方案:先在独立的工艺流程中分别制备二维存储单元和硅基控制电路,然后通过微米通孔技术实现三维堆叠,最终在原子尺度完成两种异质材料的精准键合。

这项技术突破为新一代半导体器件的产业化应用开辟了新路径。研究团队透露,近期将筹建专用实验平台,计划在未来3-5年内与产业合作伙伴共同推动该技术实现兆级集成规模,加速具有完全自主知识产权的存储芯片技术的市场化应用进程。
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