ახალი ტიპის ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერების ჩიპი, რომელიც შემუშავებულია და შექმნილია მიკროელექტრონიკის ინსტიტუტის აკადემიკოსის ლიუ მინგის მიერ, წარმოდგენილი იყო IEEE Solid-State Circuits International Conference (ISSCC) 2023 წელს, ინტეგრირებული მიკროსქემის დიზაინის უმაღლესი დონე.
მაღალი ხარისხის ჩაშენებული არასტაბილური მეხსიერება (eNVM) დიდი მოთხოვნაა SOC ჩიპებზე სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, ავტონომიურ სატრანსპორტო საშუალებებში, სამრეწველო კონტროლსა და ზღვრულ მოწყობილობებზე ინტერნეტ ნივთებისთვის.ფეროელექტრული მეხსიერება (FeRAM) აქვს მაღალი საიმედოობის, ულტრა დაბალი ენერგიის მოხმარების და მაღალი სიჩქარის უპირატესობები.ის ფართოდ გამოიყენება რეალურ დროში მონაცემთა დიდი რაოდენობით ჩაწერაში, მონაცემთა ხშირი წაკითხვისა და ჩაწერისთვის, ენერგიის დაბალი მოხმარებისა და ჩაშენებული SoC/SiP პროდუქტებისთვის.PZT მასალაზე დაფუძნებულმა ფეროელექტრულმა მეხსიერებამ მიაღწია მასობრივ წარმოებას, მაგრამ მისი მასალა შეუთავსებელია CMOS ტექნოლოგიასთან და ძნელია შეკუმშვა, რაც იწვევს ტრადიციული ფეროელექტრული მეხსიერების განვითარების პროცესს სერიოზულად შეფერხებულია, ხოლო ჩაშენებულ ინტეგრაციას სჭირდება ცალკე საწარმოო ხაზის მხარდაჭერა, ძნელია პოპულარიზაცია. დიდი მასშტაბით.ახალი ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერების მინიატურულობა და მისი თავსებადობა CMOS ტექნოლოგიასთან აქცევს მას სამეცნიერო და მრეწველობაში საერთო შეშფოთების კვლევით წერტილად.ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერება განიხილება, როგორც ახალი თაობის ახალი მეხსიერების განვითარების მნიშვნელოვანი მიმართულება.ამჟამად, ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერების კვლევას ჯერ კიდევ აქვს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ერთეულის არასაკმარისი საიმედოობა, ჩიპის დიზაინის ნაკლებობა სრული პერიფერიული სქემით და ჩიპის დონის მუშაობის შემდგომი შემოწმება, რაც ზღუდავს მის გამოყენებას eNVM-ში.
ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერების გამოწვევების გადასაჭრელად, მიკროელექტრონიკის ინსტიტუტის აკადემიკოს ლიუ მინგის ჯგუფმა შექმნა და დანერგა მეგაბ-მაგნიტუდის FeRAM სატესტო ჩიპი, პირველად მსოფლიოში, ფართომასშტაბიანი ინტეგრაციის პლატფორმაზე დაფუძნებული. ჰაფნიუმზე დაფუძნებული ფეროელექტრული მეხსიერების თავსებადი CMOS-თან და წარმატებით დასრულდა HZO ფეროელექტრული კონდენსატორის ფართომასშტაბიანი ინტეგრაცია 130 ნმ CMOS პროცესში.შემოთავაზებულია ECC-ის დახმარებით ჩაწერის დისკის წრე ტემპერატურის ზონირებისთვის და მგრძნობიარე გამაძლიერებლის წრე ავტომატური ოფსეტური ლიკვიდაციისთვის და მიღწეულია 1012 ციკლის გამძლეობა და 7ns ჩაწერის და 5ns წაკითხვის დრო, რაც აქამდე მოხსენებული საუკეთესო დონეებია.
ნაშრომი „9-მბ HZO-ზე დაფუძნებული ჩაშენებული FeRAM 1012 ციკლის გამძლეობით და 5/7 წმ წაკითხვა/ჩაწერა მონაცემთა განახლების გამოყენებით ECC-ის დახმარებით“ დაფუძნებულია შედეგებზე და ოფსეტ-გაუქმებული სენსორული გამაძლიერებელი „შერჩეული იყო ISSCC 2023-ში, და ჩიპი შეირჩა ISSCC-ის დემო სესიაზე კონფერენციაზე გამოსატანად.იანგ ჯიანგუო ნაშრომის პირველი ავტორია, ლიუ მინგი კი შესაბამისი ავტორი.
დაკავშირებული სამუშაო მხარდაჭერილია ჩინეთის ეროვნული საბუნებისმეტყველო ფონდის, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სამინისტროს ეროვნული საკვანძო კვლევისა და განვითარების პროგრამისა და ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის B კლასის საპილოტე პროექტის მიერ.
(9Mb ჰაფნიუმზე დაფუძნებული FeRAM ჩიპის და ჩიპის მუშაობის ტესტის ფოტო)
გამოქვეყნების დრო: აპრ-15-2023