复旦团队研制“破晓”皮秒闪存器件

中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 王烨捷）北京时间4月16日，复旦大学周鹏、刘春森团队的研究成果“亚纳秒超注入闪存”发表于国际学术期刊《自然》（Nature）。

“在一眨眼的时间内，超级闪存已经工作了10亿次，原来的U盘只能1000次。相当于光在走了12厘米的时间内，几千个电子已经储存完毕。”周鹏介绍，团队研制的“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，擦写速度达到亚1纳秒（400皮秒），是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件。

电荷超注入皮秒闪存器件工作机制。受访团队供图

针对AI计算所需的算力与能效要求，信息存取速度直接决定了算力上限，而非易失性存储技术则成为实现超低功耗的关键。因此，问题的破局在于如何解决集成电路领域最为关键的基础科学问题——信息的非易失存取速度极限。

研究团队通过巧妙结合二维狄拉克能带结构与弹道输运特性，调制二维沟道的高斯长度，从而实现沟道电荷向存储层的超注入。这一超注入机制与现有闪存电场辅助注入规律截然不同：传统注入规律存在注入极值点，而超注入则表现为无限注入。团队构建了准二维高斯模型，成功从理论上预测了超注入现象，并据此研制“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，其性能超越同技术节点下世界最快的易失性存储SRAM技术。“破晓”存储器件的稳定性高度依赖工艺流程的一致性。通过AI算法对工艺测试条件实现科学优化，极大地推动技术创新与落地。

复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室刘春森和周鹏为论文通讯作者，刘春森和博士生向昱桐、王宠为论文第一作者。

来源：中国青年报客户端