Микроэлектроника институтунун академиги Лю Мин тарабынан иштелип чыккан жана иштелип чыккан гафний негизиндеги ферроэлектрдик эстутум микросхемасынын жаңы түрү IEEE эл аралык катуу абалдагы схемалар конференциясында (ISSCC) 2023-жылы көрсөтүлдү, бул интегралдык микросхемалардын дизайнынын эң жогорку деңгээли.
Жогорку өндүрүмдүү орнотулган туруксуз эстутум (eNVM) керектөөчү электроникадагы, автономдуу унааларда, өнөр жайлык башкарууда жана нерселердин Интернети үчүн четки түзмөктөрдө SOC чиптерине суроо-талап жогору.Ферроэлектрдик эс тутум (FeRAM) жогорку ишенимдүүлүк, өтө аз энергия керектөө жана жогорку ылдамдык артыкчылыктарына ээ.Ал реалдуу убакыт режиминде чоң көлөмдөгү маалыматтарды жазууда, маалыматтарды тез-тез окуу жана жазууда, аз энергия керектөөдө жана камтылган SoC/SiP өнүмдөрүндө кеңири колдонулат.PZT материалына негизделген ферроэлектрдик эс массалык өндүрүшкө жетишти, бирок анын материалы CMOS технологиясы менен шайкеш келбейт жана кичирейтүү кыйын, бул салттуу ферроэлектрдик эстутумдун өнүгүү процессине олуттуу тоскоолдук жаратат жана камтылган интеграция өзүнчө өндүрүш линиясын колдоого муктаж, популярдуулукка ээ болуу кыйын. чоң масштабда.Гафнийге негизделген жаңы ферроэлектрдик эс тутумдун миниатюрдуулугу жана анын CMOS технологиясы менен шайкештиги аны академияда жана өнөр жайда жалпы тынчсыздануу туудурган изилдөө очогуна айлантат.Гафнийге негизделген ферроэлектрдик эс тутум жаңы эс тутумдун кийинки муунун өнүктүрүүнүн маанилүү багыты катары каралып келет.Азыркы учурда, гафнийдин негизиндеги ферроэлектрдик эстутумду изилдөөдө дагы эле бирдиктин ишенимдүүлүгүнүн жетишсиздиги, толук перифериялык схемасы бар чип дизайнынын жоктугу жана чип деңгээлинин иштешин андан ары текшерүү сыяктуу көйгөйлөр бар, бул анын eNVMде колдонулушун чектейт.
Гафнийге негизделген ферроэлектрдик эс тутумдун алдында турган кыйынчылыктарды чечүүгө багытталган микроэлектроника институтунун академиги Лю Миндин командасы масштабдуу интеграция платформасынын негизинде дүйнөдө биринчи жолу мегаб-магнитудалуу FeRAM сыноо чипин иштеп чыкты жана ишке киргизди. CMOS менен шайкеш келген гафний негизиндеги ферроэлектрдик эстутум жана 130нм CMOS процессинде HZO ферроэлектрдик конденсатордун масштабдуу интеграциясын ийгиликтүү аяктады.Температураны сезүү үчүн ECC жардамы менен жазуу дискинин схемасы жана автоматтык түрдө офсетти жок кылуу үчүн сезгич күчөткүч схемасы сунушталып, 1012 циклинин туруктуулугуна жана 7 ns жазуу жана 5 ns окуу убактысына жетишилди, бул азыркыга чейин эң мыкты деңгээлде кабарланган.
"1012-цикл чыдамдуулугу жана 5/7ns окуу/жазуу менен 9 Мб HZO негизиндеги орнотулган FeRAM" кагазы натыйжаларга жана Offset-Canceled Sense Amplifier "ISSSCC 2023-жылы тандалган жана чип конференцияда көрсөтүлө турган ISSCC демо сессиясында тандалган.Ян Цзянгуо кагаздын биринчи автору, ал эми Лю Мин тиешелүү автору.
Тиешелүү иш Кытайдын Табигый илимдер боюнча улуттук фонду, Илим жана технология министрлигинин Улуттук негизги изилдөө жана өнүктүрүү программасы жана Кытай Илимдер академиясынын В классындагы пилоттук долбоору тарабынан колдоого алынат.
(9Mb Hafnium негизиндеги FeRAM чипинин жана чиптин иштешинин сынагынын сүрөтү)
Посттун убактысы: 15-апрель-2023