中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所宋志棠團(tuán)隊(duì)近期在國(guó)產(chǎn)新型存儲(chǔ)器材料上取得重大突破，創(chuàng)新提出一種高速相變材料的設(shè)計(jì)思路，打破了國(guó)外技術(shù)壁壘。該成果近日在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

存儲(chǔ)器是集成電路最重要的技術(shù)之一，能否開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的存儲(chǔ)器芯片事關(guān)國(guó)家信息安全。

目前，國(guó)際上通用的存儲(chǔ)器材料是“鍺銻碲”。近年來(lái)，消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及對(duì)存儲(chǔ)器芯片的功耗、壽命、尺寸、持久力等各項(xiàng)性能指標(biāo)均提出了更高要求，世界各國(guó)科學(xué)家都在加緊攻關(guān)存儲(chǔ)器芯片的制造材料。

宋志棠團(tuán)隊(duì)通過(guò)第一性理論計(jì)算與分子動(dòng)力學(xué)模擬，從眾多“候選”元素中，優(yōu)選出“鈧”作為摻雜元素，設(shè)計(jì)發(fā)明了低功耗、長(zhǎng)壽命、高穩(wěn)定性的“鈧銻碲”材料。

“鈧元素與碲元素可以形成穩(wěn)定的八面體，這對(duì)實(shí)現(xiàn)高速、低功耗存儲(chǔ)至關(guān)重要。”宋志棠介紹，基于“鈧銻碲”材料的新型存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)700皮秒的高速存儲(chǔ)操作，循環(huán)使用壽命大于1000萬(wàn)次。

進(jìn)一步測(cè)試表明，相比傳統(tǒng)“鍺銻碲”器件，“鈧銻碲”新材料的操作功耗降低了90%，且十年的數(shù)據(jù)保持力相當(dāng)；通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化材料與微縮器件尺寸，基于“鈧銻碲”新材料的國(guó)產(chǎn)新型存儲(chǔ)器綜合性能將會(huì)進(jìn)一步提升。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“鈧銻碲”國(guó)產(chǎn)新型存儲(chǔ)材料的發(fā)現(xiàn)及其在高密度、高速存儲(chǔ)器上的應(yīng)用驗(yàn)證，對(duì)于我國(guó)突破國(guó)外技術(shù)壁壘、開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的存儲(chǔ)器芯片具有重要價(jià)值，有助于維護(hù)我國(guó)存儲(chǔ)器芯片的信息安全。