信息存储材料及器件研究所

相变存储器及3D X-Point

相变存储器及3D X-Point方向

相变存储器及3D X-Point

相变存储器是基于硫系化合物非晶和多晶之间的快速相变来实现信息存储的。研究所对相变机理、材料、工艺、测试和集成均有深入的研究,相变存储器被认为是目前解决闪存到达其物理极限问题的下一代非易失性存储器的主流产品之一。据美国ECD公司分析预测,相变存储器若能大批量生产,将能在世界年产值为1400亿美元的巨大器件市场占很大份额。

目前的研究主要集中在:

1.低功耗、低串扰相变存储材料及其存储器研究:包括低密度变化、低热串扰、超晶格、纳米相变材料等;

2.高存储密度的相变存储器研究:包括多值相变存储器,3D X-Point等。

在国家863重大项目、863主题项目、863面上项目、国家国际科技合作项目、国家自然科学基金面上项目、总装备部预先研究项目、国家外专局重点项目、湖北省科技攻关重大项目、武汉市科技攻关项目以及东湖高新区设备专项等资助下,华中科技大学取得的重要成果包括:

1. 成功研制出我国具有完全自主知识产权的256b相变存储器功能芯片(2009年)和1Mb相变存储器测试芯片(2010年),其外围电路在中芯国际0.35和0.18微米CMOS集成电路生产线上流片。其中1Mb相变存储器单元Reset速度优于国际文献报道水平,研究成果作为与浪潮合作的“海量存储系统关键技术”重大成果的一部分参加了“十一五”国家重大科技成就展。

2. 研究出了与标准CMOS工艺兼容的相变存储器加工工艺。

3. 研究成功的相变存储器存储单元,其RESET速度最快可达0.2纳秒,优于国际文献报道。

4. 基于中芯国际65纳米CMOS工艺设计了1Gb相变存储器芯片。

目前拥有国际/中国专利、集成电路布图设计专有权、软件著作权等40余项。

研究成果受到来武汉光电国家实验室视察的习近平、胡锦涛、吴邦国、温家宝、贾庆林、刘延东等党和国家领导人的高度关注。并作为“海量存储系统关键技术”重大成果的一部分参加了“十一五”国家重大科技成就展。

发表的主要论文:

J. Phys. Chem. C 121,1122 (2017)

ACS Nano 9, 6728 (2015)

Appl. Phys. Lett. 109, 023506 (2016)

Appl. Phys. Lett. 107, 133506 (2015)

Appl. Phys. Lett. 107, 082101 (2015)

Appl. Phys. Lett. 106, 031904 (2015)

Appl. Phys. Lett. 105, 121902 (2014)

Appl. Phys. Lett. 103, 061910 (2013)

Appl. Phys. Lett. 102, 112108 (2013)

Appl. Phys. Lett. 102, 102402 (2013)

(数据更新至2017年06月22日)