Нов тип фероелектричен мемориски чип базиран на хафниум, развиен и дизајниран од Лиу Минг, академик на Институтот за микроелектроника, беше претставен на Меѓународната конференција за цврсти состојби на IEEE (ISSCC) во 2023 година, што е највисоко ниво на дизајн на интегрирани кола.
Вградената неиспарлива меморија со високи перформанси (eNVM) е во голема побарувачка за SOC чипови во електроника за широка потрошувачка, автономни возила, индустриска контрола и уреди за рабови за Интернет на нештата.Фероелектричната меморија (FeRAM) ги има предностите на висока доверливост, ултра ниска потрошувачка на енергија и голема брзина.Широко се користи во големи количини на снимање податоци во реално време, често читање и пишување податоци, мала потрошувачка на енергија и вградени SoC/SiP производи.Фероелектричната меморија базирана на PZT материјал постигна масовно производство, но нејзиниот материјал е некомпатибилен со CMOS технологијата и тешко се собира, што доведува до тоа што процесот на развој на традиционалната фероелектрична меморија е сериозно попречен, а за вградената интеграција потребна е посебна поддршка за производствена линија, тешко е да се популаризира во голем обем.Минијатурноста на новата фероелектрична меморија базирана на хафниум и нејзината компатибилност со CMOS технологијата ја прават жариште за истражување на заедничка грижа во академијата и индустријата.Фероелектричната меморија базирана на хафниум се смета за важна насока за развој на новата генерација на нова меморија.Во моментов, истражувањето на фероелектричната меморија базирана на хафниум сè уште има проблеми како што се недоволна доверливост на единицата, недостаток на дизајн на чип со целосно периферно коло и понатамошна верификација на перформансите на ниво на чип, што ја ограничува неговата примена во eNVM.
Цели кон предизвиците со кои се соочува вградената фероелектрична меморија базирана на хафниум, тимот на академик Лиу Минг од Институтот за микроелектроника го дизајнираше и имплементира тест чипот FeRAM со големина на мегаб за прв пат во светот врз основа на платформата за интеграција од големи размери. фероелектрична меморија базирана на хафниум, компатибилна со CMOS, и успешно ја заврши големата интеграција на HZO фероелектричниот кондензатор во 130nm CMOS процес.Предложено е коло за запишување со помош на ECC за сензори за температура и чувствително коло за засилувач за автоматско отстранување на поместувањето, а се постигнуваат издржливост на циклусот 1012 и време на запишување и читање од 7 ns, што се најдобри нивоа пријавени досега.
Трудот „Вграден FeRAM базиран на 9 Mb HZO со издржливост од 1012 циклуси и читање/пишување 5/7 s со помош на освежување на податоци со помош на ECC“ се заснова на резултатите и засилувачот со офсет откажан сенс „беше избран во ISSCC 2023 година, и чипот беше избран во демо сесијата ISSCC за да се прикаже на конференцијата.Јанг Џиангуо е првиот автор на трудот, а Лиу Минг е соодветниот автор.
Поврзаната работа е поддржана од Националната природна научна фондација на Кина, Националната програма за истражување и развој на клучот на Министерството за наука и технологија и Пилот-проектот Б-класа на Кинеската академија на науките.
(Фотографија од 9Mb хафниум-базиран FeRAM чип и тест за изведба на чипот)
Време на објавување: април-15-2023 година