全球首颗二维-硅基混合闪存芯片在复旦诞生,攻克存储速率难题登上《自然》
近日,记者从复旦大学获悉,一项来自中国科研团队的突破性成果登上了国际顶级学术舞台。该校集成芯片与系统全国重点实验室、集成电路与微纳电子创新学院的周鹏-刘春森团队,成功研发出全球首颗二维—硅基混合架构闪存芯片,一举攻克了长期困扰行业的存储速率技术难题。北京时间8日,这项里程碑式的研究成果正式发表于国际顶级学术期刊 《自然》。
技术突破:二维材料与成熟工艺的深度融合
此项成果的核心,在于实现了二维超快闪存器件与业界最成熟的互补金属氧化物半导体工艺的深度融合。这并非简单的材料堆叠,而是解决了二维信息器件走向工程化、产业化道路上的关键科学难题。
团队将新型二维材料优异的电学特性(如原子级厚度、超快开关速度)与传统硅基半导体工艺强大的可扩展性、高集成度和低制造成本相结合,创造性地设计出全新的混合架构。这种架构打破了传统闪存芯片在写入速度、功耗和存储密度三者之间难以兼顾的固有平衡限制,为下一代存储技术开辟了全新路径。

里程碑意义:从“破晓”器件到完整芯片的跨越
本次成果是复旦大学在该领域持续深耕的结晶。此前,该团队已成功研发出名为 “破晓(PoX)” 的皮秒级超快闪存器件原型,展现了二维材料在速度上的巨大潜力。而此次发布的二维—硅基混合架构闪存芯片,标志着研究从实验室的单个器件原型,跨越到了具备完整功能、可实际集成应用的芯片级产品,完成了从科学发现到工程实现的关键一步,是二维电子器件走向实用化道路上的又一个重要里程碑。
性能优势与市场潜力
据研究团队介绍,这颗新型混合架构芯片在多个关键性能指标上展现出显著优势。其写入速度相比现有主流闪存技术有望获得数量级提升,同时还能有效降低操作功耗。这使其特别适合于对数据吞吐速率和能效要求极高的应用场景。
产业界相关人士分析认为,该技术的意义远不止于平面芯片。其最大的潜力在于3D集成应用层面。由于二维材料天然的超薄特性,这种混合架构非常适合用于构建高密度的三维堆叠存储芯片,从而在有限的物理空间内实现存储容量的巨大飞跃,有望在未来数据中心、人工智能计算、高端消费电子等领域带来颠覆性的市场机会。

结论:引领未来存储技术变革
复旦大学周鹏-刘春森团队的这项突破,不仅代表了中国科研人员在最前沿的半导体存储领域达到了世界领先水平,更可能成为撬动未来全球存储产业格局的一项关键原始创新。它将学术界前沿的二维材料研究与产业界主流的硅基技术成功“合璧”,证明了通过架构创新来突破传统物理限制的可行性。

随着后续工艺优化和产业链协同开发的推进,这项源自中国实验室的原创技术,有望加速孕育出下一代高性能、低功耗的存储解决方案,为全球信息化发展注入新的强劲动力。
