《“高密度存储与磁电子材料关键技术”取得突破》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2018-02-06
  • 阻变存储器、相变存储器、磁存储器、高灵敏度磁传感器和隔离耦合器件等是具有良好应用前景的新型存储和磁电子技术,在移动通信、个人电脑、数码相机、电子标签等领域具有广阔的市场价值。“十二五”期间,863计划新材料技术领域支持了 “高密度存储与磁电子材料关键技术”主题项目。近日,科技部高新司在北京组织专家对该主题项目进行了验收。

    该项目开展了与CMOS工艺兼容的阻变与电极材料组合体系研究,研发的TaOx阻变存储器;芯片制造基于中芯国际集成电路制造有限公司8英寸0.13µm标准逻辑生产工艺线,芯片级读取时间达到十纳秒级,写操作电压满足0.13µm或0.11µm技术代标准逻辑工艺IO承受电压;研发了低热导率的新型超晶格相变材料,研发了非对称环状微电极结构相变存储器单元,制备出了相变存储器阵列;开展了磁性隧道结等磁电子材料研究,制备了基于磁隧道结的磁传感器原型器件,完成了基于磁电子材料的具有非易失性锁存功能的双芯和三芯两种单通道数据隔离耦合接口芯片。该项目的实施突破了先进的高密度存储与磁电子材料器件的关键技术,培养了高水平信息存储与磁电子器件研发队伍,对于我国新型电子材料技术与信息产业的发展具有支撑作用。

    “十三五”期间,为进一步推动我国材料领域科技创新和产业化发展,科技部制定了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》,并将“战略性先进电子材料”列为发展重点之一,重点围绕第三代半导体和微电子材料的研发,着力解决半导体及微电子产业面临的重大共性问题,在核心半导体材料的设计、生产工艺流程的优化以及关键技术的开发等方面形成突破,力争推动跨界技术整合,抢占先进电子材料技术的制高点。

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    • 新华网上海11月15日电(记者王琳琳)中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠团队近期在国产新型存储器材料上取得重大突破,创新提出一种高速相变材料的设计思路,打破了国外技术壁垒。该成果近日在线发表于《科学》杂志。 存储器是集成电路最重要的技术之一,能否开发自主知识产权的存储器芯片事关国家信息安全。 目前,国际上通用的存储器材料是“锗锑碲”。近年来,消费电子产品的普及对存储器芯片的功耗、寿命、尺寸、持久力等各项性能指标均提出了更高要求,世界各国科学家都在加紧攻关存储器芯片的制造材料。 宋志棠团队通过第一性理论计算与分子动力学模拟,从众多“候选”元素中,优选出“钪”作为掺杂元素,设计发明了低功耗、长寿命、高稳定性的“钪锑碲”材料。 “钪元素与碲元素可以形成稳定的八面体,这对实现高速、低功耗存储至关重要。”宋志棠介绍,基于“钪锑碲”材料的新型存储器可实现700皮秒的高速存储操作,循环使用寿命大于1000万次。 进一步测试表明,相比传统“锗锑碲”器件,“钪锑碲”新材料的操作功耗降低了90%,且十年的数据保持力相当;通过进一步优化材料与微缩器件尺寸,基于“钪锑碲”新材料的国产新型存储器综合性能将会进一步提升。 业内人士认为,“钪锑碲”国产新型存储材料的发现及其在高密度、高速存储器上的应用验证,对于我国突破国外技术壁垒、开发自主知识产权的存储器芯片具有重要价值,有助于维护我国存储器芯片的信息安全。