科研团队发布全球首个二维-硅基混合架构闪存芯片，超高速存储技术再创新突破
时间：2025-10-12 01:50
小编：小世评选
据快科技报道，在经过数年的不懈努力后，周鹏教授和刘春森教授领衔的科研团队于2023年10月8日，在国际著名学术期刊《自然》（Nature）上发布了其最新研究成果，宣布全球首个二维-硅基混合架构闪存芯片的成功研发。这一突破性成果标志着超高速存储技术进入了一个全新的阶段。
颠覆性的创新
该研究团队在2023年4月首次推出了“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，成功实现了400皮秒的超高速非易失存储，成为目前已知的最快半导体电荷存储技术。在科研过程中，他们面临的最大挑战是如何将这一技术从实验室开发转变为实际应用。
为了加速这一新技术的商业化进程，研究团队决定将二维超快闪存技术与成熟的CMOS半导体制造工艺相结合。CMOS技术作为当今集成电路生产的主流工艺，其成熟的产业链为新技术的普及提供了良好的基础。
经过五年的研究探索，团队在单个器件的开发和集成工艺的优化中齐心协作，特别是如何将二维材料与CMOS工艺无缝结合，以期在不损失性能的前提下，将二者有效集成，成为了技术突破的核心所在。
技术集成的核心工艺
该研究的成功关键在于一种创新的集成工艺，能够在原子尺度上实现二维材料与CMOS衬底的紧密贴合，同时保证较高的制造良率。团队还提出了跨系统设计的方法论，包括二维-CMOS电路的协同设计以及二维-CMOS跨接口的设计。这一系统集成框架被称为“长缨（CY-01）架构”。
该架构的设计不仅提高了存储器件的性能，还为未来的芯片设计提供了可扩展的解决方案，确保新的存储技术能够顺利融入到现有的电子产品中。
科研计划与未来展望
在即将到来的研究与开发阶段，团队计划建立实验基地，增强与相关研究机构和产业界的合作，以期自主主导工程化项目的实施。为了实现量产化，他们预计将在的3到5年内，逐步将新技术推广至兆量级规模的应用。
在这一过程中，团队创立的知识产权和相关技术将有可能授权给合作企业，为产业链的完善与发展提供动力。
新技术的潜力与应用前景
二维-硅基混合架构闪存芯片的问世，不仅为超高速存储技术的应用提供了新的可能性，同时也为半导体行业的进一步发展指明了方向。该技术将极大地推动数据存储设备的性能提升，尤其是在计算速度和能耗效率方面，将为未来的计算机系统、数据中心和智能设备带来质的飞跃。
在电子设备日益向高性能和超便携性发展的趋势下，二维闪存技术的商业化应用将成为助力各种新兴应用的核心推动力，无论是强化现实（AR）、虚拟现实（VR）、人工智能（AI）还是边缘计算等领域，均将受益于这一技术的落地。
这项新型闪存芯片的研发不仅展示了我国科研团队在高新技术领域的实力，也预示着存储技术的下一个发展方向。未来，随着技术的不断成熟与推广，二维-硅基混合架构闪存芯片有望在全球市场中占据一席之地，成为推动经济和科技进步的重要引擎。
