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电子状态密度工程增强准非易失性存储器刷新时间

2021-03-16

 

为了弥补传统易失性存储器和非易失性存储器在数据保持时间和写入速度上的巨大时间间隔,最近科学家提出了第三类存储器,称为准非易失性(QNV)存储器。得益于其基于范德瓦尔斯异质结的半浮栅(SFG)结构,QNV存储器实现了超快的编程速度,同时将刷新时间显著提高到10 s。然而,尽管这一刷新时间远高于DRAM的64 ms,但是依然需要较频繁地刷新来保持数据,进而导致功耗无法有效的降低。因此,目前急需提出新的方法来进一步延长QNV存储器的刷新时间,以降低由于频繁刷新所造成的功耗。

考虑到之前报道的QNV存储器的有限刷新时间是由于高能电子在沟道和浮栅层之间的泄露所引起的,复旦大学微电子学院周鹏教授课题组基于电子状态密度工程设计并制备了一种利用二维石墨烯狄拉克材料来有效截断高能电子泄露的新型QNV存储器。该QNV存储器的刷新时间被有效延长到100 s以上,是以往所有报道的QNV器件当中刷新时间最长的。这一显著提高的刷新时间,可以大幅降低由频繁刷新导致的功耗。因此,本文的研究为开发下一代高速、低功耗存储器件提供了可靠的途径。

图1. QNV存储器数据保持能力。

Enhancement of refresh time in quasi-nonvolatile memory by the density of states engineering

Zhaowu Tang, Chunsen Liu, Senfeng Zeng, Xiaohe Huang, Liwei Liu, Jiayi Li, Yugang Jiang, David Wei Zhang, Peng Zhou

J. Semicond. 2021, 42(2): 024101

doi: 10.1088/1674-4926/42/2/024101

Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/42/2/024101?pageType=en



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