በማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ኢንስቲትዩት አካዳሚያን ሊዩ ሚንግ የተሰራ እና የተነደፈው አዲስ ሃፍኒየም ላይ የተመሰረተ ፌሮኤሌክትሪክ ሚሞሪ ቺፕ በ2023 በ IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) ላይ ቀርቧል፣ ከፍተኛው የተቀናጀ የወረዳ ዲዛይን።
ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የተከተተ የማይለዋወጥ ማህደረ ትውስታ (ኢኤንቪኤም) በተጠቃሚ ኤሌክትሮኒክስ፣ በራስ ገዝ ተሽከርካሪዎች፣ በኢንዱስትሪ ቁጥጥር እና በጠርዝ መሳሪያዎች ውስጥ ለኤስኦሲ ቺፕስ ለኢንተርኔት ነገሮች ከፍተኛ ፍላጎት አለው።የፌሮኤሌክትሪክ ማህደረ ትውስታ (FeRAM) ከፍተኛ አስተማማኝነት, እጅግ በጣም ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ እና ከፍተኛ ፍጥነት ጥቅሞች አሉት.በእውነተኛ ጊዜ ከፍተኛ መጠን ባለው የውሂብ ቀረጻ፣ ተደጋጋሚ የውሂብ ንባብ እና መፃፍ፣ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ እና የተከተቱ የሶሲ/ሲፒ ምርቶች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።በ PZT ቁሳቁስ ላይ የተመሠረተ የ Ferroelectric ማህደረ ትውስታ ብዙ ምርት አግኝቷል ፣ ግን ቁሱ ከ CMOS ቴክኖሎጂ ጋር የማይጣጣም እና ለመቀነስ አስቸጋሪ ነው ፣ ይህም ወደ ባህላዊ ferroelectric ማህደረ ትውስታ ልማት ሂደት በከፍተኛ ሁኔታ ተስተጓጉሏል ፣ እና የተከተተ ውህደት የተለየ የምርት መስመር ድጋፍ ይፈልጋል ፣ ለማስፋፋት አስቸጋሪ በትልቅ ደረጃ.አዲስ ሃፍኒየምን መሰረት ያደረገ ፌሮኤሌክትሪክ የማስታወስ ችሎታ አነስተኛነት እና ከCMOS ቴክኖሎጂ ጋር ያለው ተኳሃኝነት በአካዳሚክ እና በኢንዱስትሪ ውስጥ የጋራ ስጋት የምርምር ነጥብ ያደርገዋል።በሃፍኒየም ላይ የተመሰረተ ፌሮኤሌክትሪክ ማህደረ ትውስታ ለቀጣዩ ትውልድ አዲስ ማህደረ ትውስታ እንደ አስፈላጊ የእድገት አቅጣጫ ተቆጥሯል.በአሁኑ ጊዜ, hafnium ላይ የተመሠረተ ferroelectric ትውስታ ምርምር አሁንም eNVM ውስጥ ያለውን መተግበሪያ ይገድባል ይህም እንደ በቂ አሀድ አስተማማኝነት, የተሟላ peripheral የወረዳ ጋር ቺፕ ንድፍ እጥረት, እና ቺፕ ደረጃ አፈጻጸም ተጨማሪ ማረጋገጫ እንደ ችግሮች ያሉ ችግሮች አሉት.
ከማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ኢንስቲትዩት የአካዳሚክ ሊዩ ሚንግ ቡድን በትልቅ የውህደት መድረክ ላይ የተመሰረተ ሜጋብ-ማግኒትዩድ ፌራም የሙከራ ቺፕን ቀርጾ በመተግበር በሃፍኒየም ላይ የተመሰረተ የፌሮ ኤሌክትሪክ ማህደረ ትውስታን በተገጠመለት ተግዳሮቶች ላይ በማነጣጠር በአለም ላይ ለመጀመሪያ ጊዜ ተግባራዊ አድርጓል። ከ CMOS ጋር ተኳሃኝ የሆነ በሃፍኒየም ላይ የተመሰረተ ፌሮኤሌክትሪክ ማህደረ ትውስታ እና የHZO ferroelectric capacitor መጠነ ሰፊ ውህደትን በ 130nm CMOS ሂደት በተሳካ ሁኔታ አጠናቋል።በኤሲሲ የታገዘ የፅሁፍ ድራይቭ ሰርክ ለሙቀት ዳሰሳ እና አውቶማቲክ ማካካሻ ለማስወገድ ሚስጥራዊነት ያለው ማጉያ ወረዳ ቀርበዋል፣ እና 1012 ሳይክል ዘላቂነት እና 7ns የመፃፍ እና 5ns የማንበብ ጊዜ ማሳካት ተችሏል፣ ይህም እስካሁን ከተዘገበው ምርጥ ደረጃዎች ናቸው።
ወረቀቱ “A 9-Mb HZO-based Embedded FeRAM with 1012-Cycle Endurance እና 5/7ns ECC-Assissted Data Refresh በመጠቀም ማንበብ/መፃፍ” በውጤቶቹ ላይ የተመሰረተ እና የተሰረዘ ስሜት ማጉያ “በISSCC 2023 ተመርጧል እና ቺፕው የተመረጠው በ ISSCC ማሳያ ክፍለ ጊዜ በጉባኤው ውስጥ እንዲታይ ነው።ያንግ ጂያንጉዎ የወረቀቱ የመጀመሪያ ደራሲ ሲሆን ሊዩ ሚንግ ደግሞ ተጓዳኝ ደራሲ ነው።
በቻይና ናሽናል የተፈጥሮ ሳይንስ ፋውንዴሽን፣ የሳይንስና ቴክኖሎጂ ሚኒስቴር ብሔራዊ ቁልፍ ምርምርና ልማት ፕሮግራም እና የቻይና ሳይንስ አካዳሚ የቢ-ክፍል የሙከራ ፕሮጄክት ድጋፍ የተደረገላቸው ናቸው።
(በ9Mb Hafnium ላይ የተመሰረተ የፌራም ቺፕ እና ቺፕ አፈጻጸም ሙከራ ፎቶ)
የልጥፍ ሰዓት፡ ኤፕሪል 15-2023