近來，復旦大學微電子學院教授張衛(wèi)、周鵬團隊完成了具有顛覆性的二維半導體準非易失存儲原型器材，創(chuàng)始了第三類存儲技能，處理了世界半導體電荷存儲技能中“寫入速度”與“非易失性”難以兼得的難題。

　　現在半導體電荷存儲技能主要有兩類，第一類是易失性存儲，例如計算機中的內存，掉電后數據會當即消失；第二類對錯易失性存儲，例如人們常用的U盤，在寫入數據后無需額外能量可保存10年。前者可在幾納秒左右寫入數據，第二類電荷存儲技能需求幾微秒到幾十微秒才能把數據保存下來。

　　此次研發(fā)的新式電荷存儲技能，既滿足了10納秒寫入數據速度，又完成了按需定制(10秒-10年)的可調控數據準非易失特性。這種全新特性不僅在高速內存中可以極大下降存儲功耗，一起還可以完成數據有用期截止后天然消失，在特別應用場景處理了保密性和傳輸的對立。

　　“這項研討立異性地挑選了多重二維資料堆疊構成了半浮柵結構晶體管：二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿別離用于開關電荷輸運和貯存，氮化硼作為隧穿層，制成階梯能谷結構的范德瓦爾斯異質結。”周鵬介紹，挑選這幾種二維資料，將充分發(fā)揮二維資料的豐厚能帶特性，“一部分好像一道可隨手開關的門，電子易進難出；另一部分則像以面密不透風的墻，電子難以進出。對‘寫入速度’與‘非易失性’的調控，就在于這兩部分的份額。”

　　寫入速度比現在U盤快10000倍，數據刷新時刻是內存技能的156倍，而且具有卓越的調控性，可以完成依照數據有用時刻需求設計存儲器結構……通過測驗，研討人員發(fā)現這種根據全二維資料的新式異質結可以完成全新的第三類存儲特性。

　　2017年，團隊在Small上報導了使用二維半導體的豐厚能帶結構特性處理電荷存儲技能中的“過擦除”現象。后續(xù)在存儲器研討中，團隊發(fā)現，當使用二維半導體完成新式結構存儲后，會有更多“奇異新特性”。

　　二維資料發(fā)端于石墨烯的發(fā)現，在平面內存在強有力的化學鍵鍵合，而層與層之間則依托分子間作用力堆疊在一起。因此，二維資料可以獲得單層的具有完美界面特性的原子等級晶體。一起它是一個兼有導體、半導體和絕緣體的完好體系。

　　這對集成電路器材進一步微縮并進步集成度、穩(wěn)定性以及開發(fā)新式存儲器都有著巨大潛力，是下降存儲器功耗和進步集成度的簇新途徑。根據二維半導體的準非易失性存儲器可在大標準組成技能基礎上完成高密度集成，將在極低功耗高速存儲、數據有用期自由度使用等多范疇發(fā)揮重要作用。