Հաֆնիումի վրա հիմնված ֆեռոէլեկտրական հիշողության չիպի նոր տեսակը, որը մշակվել և նախագծվել է Միկրոէլեկտրոնիկայի ինստիտուտի ակադեմիկոս Լիու Մինգի կողմից, ներկայացվել է 2023 թվականին IEEE Solid-State Circuits Conference-ում (ISSCC), որը ինտեգրված սխեմաների նախագծման ամենաբարձր մակարդակն է:
Բարձր արդյունավետությամբ ներկառուցված ոչ անկայուն հիշողությունը (eNVM) մեծ պահանջարկ ունի SOC չիպերի համար սպառողական էլեկտրոնիկայի, ինքնավար մեքենաների, արդյունաբերական կառավարման և իրերի ինտերնետի եզրային սարքերի համար:Ֆեռոէլեկտրական հիշողությունը (FeRAM) ունի բարձր հուսալիության, ծայրահեղ ցածր էներգիայի սպառման և բարձր արագության առավելությունները:Այն լայնորեն օգտագործվում է իրական ժամանակում մեծ քանակությամբ տվյալների գրանցման, տվյալների հաճախակի ընթերցման և գրման, էներգիայի ցածր սպառման և ներկառուցված SoC/SiP արտադրանքներում:PZT նյութի վրա հիմնված ֆեռոէլեկտրական հիշողությունը հասել է զանգվածային արտադրության, բայց դրա նյութը անհամատեղելի է CMOS տեխնոլոգիայի հետ և դժվար է նեղանալ, ինչը հանգեցնում է նրան, որ ավանդական ֆերոէլեկտրական հիշողության զարգացման գործընթացը լրջորեն խոչընդոտվում է, և ներկառուցված ինտեգրումը կարիք ունի առանձին արտադրական գծի աջակցության, որը դժվար է հանրահռչակել: մեծ մասշտաբով։Հաֆնիումի վրա հիմնված նոր ֆերոէլեկտրական հիշողության մանրանկարչությունը և CMOS տեխնոլոգիայի հետ դրա համատեղելիությունը դարձնում են այն գիտական և արդյունաբերության ոլորտում ընդհանուր մտահոգության հետազոտական թեժ կետ:Հաֆնիումի վրա հիմնված ֆերոէլեկտրական հիշողությունը համարվում է նոր սերնդի նոր հիշողության զարգացման կարևոր ուղղություն:Ներկայումս հաֆնիումի վրա հիմնված ֆերոէլեկտրական հիշողության հետազոտությունը դեռևս ունի այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են միավորի անբավարար հուսալիությունը, ամբողջական ծայրամասային միացումով չիպի դիզայնի բացակայությունը և չիպի մակարդակի կատարողականի հետագա ստուգումը, ինչը սահմանափակում է դրա կիրառումը eNVM-ում:
Նպատակ ունենալով հաղթահարել ներկառուցված հաֆնիումի վրա հիմնված ֆերոէլեկտրական հիշողության հետ կապված մարտահրավերները՝ Միկրոէլեկտրոնիկայի ինստիտուտի ակադեմիկոս Լյու Մինգի թիմը նախագծել և ներդրել է Megab մեծության FeRAM թեստային չիպն աշխարհում առաջին անգամ՝ հիմնված լայնածավալ ինտեգրացիոն հարթակի վրա: Հաֆնիումի վրա հիմնված ֆերոէլեկտրական հիշողություն, որը համատեղելի է CMOS-ի հետ և հաջողությամբ ավարտեց HZO ֆերոէլեկտրական կոնդենսատորի լայնածավալ ինտեգրումը 130 նմ CMOS գործընթացում:Առաջարկվում է ECC-ի օգնությամբ գրելու շարժիչի միացում՝ ջերմաստիճանի ցուցիչի համար և զգայուն ուժեղացուցիչի սխեման՝ ավտոմատ օֆսեթի վերացման համար, և ձեռք է բերվել 1012 ցիկլի երկարակեցություն և 7 նս գրելու և 5 նս կարդալու ժամանակ, որոնք մինչ այժմ հաղորդված լավագույն մակարդակներն են:
«9-Մբ HZO-ի վրա հիմնված ներկառուցված FeRAM՝ 1012 ցիկլի դիմացկունությամբ և 5/7 վրկ կարդալու/գրելու՝ օգտագործելով ECC-ի օգնությամբ տվյալների թարմացում» աշխատությունը հիմնված է արդյունքների վրա, և «Offset-Canceled Sense Amplifier» ընտրվել է ISSCC 2023-ում, և չիպն ընտրվել է ISSCC Demo Session-ում, որը կցուցադրվի համաժողովում:Յան Ցզյանգուոն հոդվածի առաջին հեղինակն է, իսկ Լյու Մինգը՝ համապատասխան հեղինակը։
Համապատասխան աշխատանքին աջակցում են Չինաստանի բնական գիտությունների ազգային հիմնադրամը, Գիտության և տեխնոլոգիաների նախարարության Ազգային առանցքային հետազոտությունների և զարգացման ծրագիրը և Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի B դասի փորձնական ծրագիրը:
(9 Մբ Hafnium-ի վրա հիմնված FeRAM չիպի և չիպի կատարողականի թեստի լուսանկար)
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 15-2023