华科大翟天佑团队攻克二维浮栅存储技术难关
华科大翟天佑团队攻克二维浮栅存储技术难关
华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室教授翟天佑团队在二维高性能浮栅晶体管存储器领域取得重要进展。他们研发出一种具有边缘接触特征的新型二维浮栅晶体管,实现了擦写速度在10纳秒至100纳秒、循环耐久性超过300万次的高性能存储性能。这一研究成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》,为发展高性能、高密度大容量存储器件提供了新的思路和技术路径。
创新突破:边缘接触提升性能
传统二维浮栅晶体管在数据擦写过程中面临速度慢、耐久性差等问题,限制了其在高性能存储器中的应用。翟天佑团队通过创新性的边缘接触设计,成功突破了这些瓶颈。
边缘接触方式通过优化电荷注入和隧穿过程,显著提高了数据擦写的效率。具体来说,这种设计使得电子在隧穿氧化层时的路径更短,能量损耗更低,从而实现了更快的擦写速度。实验结果显示,新型晶体管的擦写速度达到了10-100纳秒级别,远超传统器件。
此外,边缘接触设计还提升了器件的循环耐久性。在反复的数据擦写过程中,新型晶体管表现出优异的稳定性,循环寿命超过300万次。这一突破解决了传统二维浮栅晶体管在长期使用中性能衰退的问题,为其在高密度存储器中的应用铺平了道路。
团队背景:深耕二维材料研究
翟天佑教授带领的团队长期致力于二维材料与器件的研究,在多个领域取得了显著成果。团队在二维光电半导体材料的可控合成、二维无机分子晶体的物理化学性质研究、二维半导体芯片级制备与集成技术等方面积累了丰富的经验。
翟天佑教授本人在二维材料领域具有较高的学术声誉,其团队在材料科学与工程领域持续产出高质量研究成果。此次在二维浮栅晶体管存储器方面的突破,正是建立在团队多年研究积累的基础上。
应用前景:高性能存储器新方向
这一技术突破对高性能存储器的发展具有重要意义。随着大数据、人工智能等领域的快速发展,对高速、高密度、长寿命存储器的需求日益迫切。新型二维浮栅晶体管凭借其优异的性能,有望在这些领域发挥重要作用。
此外,该技术还可能推动类脑计算和神经形态存储计算器件的发展。通过与二维半导体材料的结合,可以开发出具有更高集成度和能效的存储计算系统,为未来智能计算提供新的硬件支持。
华中科技大学翟天佑团队的这一研究成果,不仅展示了二维材料在存储器领域的巨大潜力,也为未来高性能存储器件的发展提供了新的技术路径。随着进一步的研究和产业化推进,这种新型二维浮栅晶体管有望在下一代存储器市场中占据重要地位。