इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के शिक्षाविद लियू मिंग द्वारा विकसित और डिजाइन किए गए एक नए प्रकार के हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी चिप को 2023 में IEEE इंटरनेशनल सॉलिड-स्टेट सर्किट कॉन्फ्रेंस (ISSCC) में प्रस्तुत किया गया है, जो एकीकृत सर्किट डिजाइन का उच्चतम स्तर है।
इंटरनेट ऑफ थिंग्स के लिए उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, स्वायत्त वाहनों, औद्योगिक नियंत्रण और बढ़त उपकरणों में एसओसी चिप्स के लिए उच्च-प्रदर्शन एम्बेडेड गैर-वाष्पशील मेमोरी (ईएनवीएम) की उच्च मांग है।फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी (FeRAM) में उच्च विश्वसनीयता, अल्ट्रा-कम बिजली की खपत और उच्च गति के फायदे हैं।यह वास्तविक समय में बड़ी मात्रा में डेटा रिकॉर्डिंग, लगातार डेटा पढ़ने और लिखने, कम बिजली की खपत और एम्बेडेड SoC / SiP उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।PZT सामग्री पर आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी ने बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल किया है, लेकिन इसकी सामग्री CMOS तकनीक के साथ असंगत है और सिकुड़ना मुश्किल है, जिससे पारंपरिक फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी की विकास प्रक्रिया गंभीर रूप से बाधित होती है, और एम्बेडेड एकीकरण को एक अलग उत्पादन लाइन समर्थन की आवश्यकता होती है, जिसे लोकप्रिय बनाना मुश्किल है बड़े पैमाने पर।नई हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी की लघुता और सीएमओएस प्रौद्योगिकी के साथ इसकी अनुकूलता इसे अकादमिक और उद्योग में आम चिंता का एक शोध हॉटस्पॉट बनाती है।हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी को अगली पीढ़ी की नई मेमोरी की एक महत्वपूर्ण विकास दिशा माना गया है।वर्तमान में, हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी के अनुसंधान में अभी भी अपर्याप्त इकाई विश्वसनीयता, पूर्ण परिधीय सर्किट के साथ चिप डिज़ाइन की कमी और चिप स्तर के प्रदर्शन के आगे सत्यापन जैसी समस्याएं हैं, जो ईएनवीएम में इसके अनुप्रयोग को सीमित करती हैं।
एम्बेडेड हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी द्वारा सामना की जाने वाली चुनौतियों का लक्ष्य रखते हुए, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक संस्थान से अकादमिक लियू मिंग की टीम ने बड़े पैमाने पर एकीकरण मंच के आधार पर दुनिया में पहली बार मेगाब-परिमाण FeRAM परीक्षण चिप को डिजाइन और कार्यान्वित किया है। सीएमओएस के साथ संगत हेफ़नियम-आधारित फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी, और 130 एनएम सीएमओएस प्रक्रिया में एचजेडओ फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर के बड़े पैमाने पर एकीकरण को सफलतापूर्वक पूरा किया।तापमान संवेदन के लिए एक ईसीसी-सहायता प्राप्त राइट ड्राइव सर्किट और स्वत: ऑफसेट उन्मूलन के लिए एक संवेदनशील एम्पलीफायर सर्किट प्रस्तावित हैं, और 1012 चक्र स्थायित्व और 7ns लिखने और 5ns पढ़ने का समय प्राप्त किया जाता है, जो अब तक की रिपोर्ट की गई सर्वोत्तम स्तर हैं।
पेपर "1012-साइकिल एंड्योरेंस के साथ 9-एमबी एचजेडओ-आधारित एंबेडेड फेराम और ईसीसी-सहायता प्राप्त डेटा रिफ्रेश का उपयोग करके 5/7ns पढ़ें/लिखें" परिणामों पर आधारित है और आईएसएससीसी 2023 में ऑफसेट-रद्द किए गए सेंस एम्पलीफायर का चयन किया गया था, और सम्मेलन में प्रदर्शित होने के लिए आईएसएससीसी डेमो सत्र में चिप का चयन किया गया था।यांग जियांगुओ कागज के पहले लेखक हैं, और लियू मिंग संबंधित लेखक हैं।
संबंधित कार्य चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के राष्ट्रीय प्रमुख अनुसंधान और विकास कार्यक्रम और चीनी विज्ञान अकादमी के बी-क्लास पायलट प्रोजेक्ट द्वारा समर्थित है।
(9Mb हैफनियम आधारित FeRAM चिप और चिप प्रदर्शन परीक्षण की तस्वीर)
पोस्ट करने का समय: अप्रैल-15-2023