推动纳秒级超快闪存技术产业化

本报讯（记者 张炯强）人工智能的飞速发展迫切需要高速非易失存储技术。当前主流非易失闪存的编程速度普遍在百微秒级，无法支撑应用需求。复旦大学周鹏-刘春森团队前期研究表明，二维半导体结构能够将其速度提升一千倍以上，实现颠覆性的纳秒级超快存储闪存技术，然而如何走向实际应用仍极具挑战。

从界面工程出发，该团队在国际上首次实现了最大规模1Kb纳秒超快闪存阵列集成验证，并证明了其超快特性可延伸至亚10纳米。8月12日下午，相关成果以《二维超快闪存的规模集成工艺》为题发表于《自然-电子学》。

团队开发了超界面工程技术，在规模化二维闪存中实现了具备原子级平整度的异质界面，结合高精度的表征技术，显示集成工艺显著优于国际水平。通过严格的直流存储窗口、交流脉冲存储性能测试，证实了二维新机制闪存在1Kb存储规模中，纳秒级非易失编程速度下良率高达98%，这一良率已高于国际半导体技术路线图对闪存制造89.5%的良率要求。

同时，研究团队研发了不依赖先进光刻设备的自对准工艺，结合原始创新的超快存储叠层电场设计理论，成功实现了沟道长度为8纳米的超快闪存器件，是当前国际最短沟道闪存器件，并突破了硅基闪存物理尺寸极限（约15纳米）。在原子级薄层沟道支持下，这一超小尺寸器件具备20纳秒超快编程、10年非易失、十万次循环寿命和多态存储性能。该研究工作得到了科技部重点研发计划、基金委重要领军人才计划、上海市基础研究特区计划、上海市启明星等项目的资助，以及教育部创新平台的支持，将推动超快颠覆性闪存技术的产业化应用。