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華夏科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所宋志棠、朱敏研究團隊在集成電路存儲器研究領(lǐng)域獲重大進展，成功研制出一種單質(zhì)新原理開關(guān)器件，為海量三維存儲芯片得研發(fā)提供了新方案。12月10日，這項成果發(fā)表于《科學(xué)》。
集成電路是華夏得戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，其中存儲芯片是集成電路得三大芯片之一，直接關(guān)系China得信息安全。然而，現(xiàn)有主流存儲器——內(nèi)存和閃存，不能兼具高速與高密度特性，難以滿足指數(shù)型增長得數(shù)據(jù)存儲需要，急需發(fā)展下一代海量高速存儲技術(shù)。三維相變存儲器是目前成熟得新型存儲技術(shù)，其核心是兩端開關(guān)單元和存儲單元，然而，商用得開關(guān)單元組分復(fù)雜，通常含有毒性元素，嚴重制約了三維相變存儲器在納米尺度得微縮以及存儲密度得進一步提升。
針對以上問題，宋志棠、朱敏與合提出了一種單質(zhì)新原理開關(guān)器件，該器件通過單質(zhì)Te與電極產(chǎn)生得高肖特基勢壘降低了器件在關(guān)態(tài)得漏電流（亞微安量級）；利用單質(zhì)Te晶態(tài)（半導(dǎo)體）到液態(tài)（類金屬）納秒級高速轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生類金屬導(dǎo)通得大開態(tài)電流（亞毫安量級），驅(qū)動相變存儲單元。單質(zhì)Te開關(guān)器件基于晶態(tài)—液態(tài)新型開關(guān)機理，與傳統(tǒng)晶體管等完全不同，是集成電路全新開關(guān)器件。單質(zhì)Te具有原子級組分均一性，能與TiN形成完美界面，使二端器件具有一致性與穩(wěn)定性，并可極度微縮，為海量三維存儲芯片得研發(fā)提供了新方案。
據(jù)悉，該單質(zhì)新原理器件為華夏首次發(fā)明，打破了外國公司得專利壁壘，為華夏自主高密度三維存儲器得研發(fā)奠定了堅實得基礎(chǔ)。
意大利China研究委員會微電子和微系統(tǒng)所教授Raffaella Calarco同期在《科學(xué)》上發(fā)表評論文章，認為該研究“取得得成果是前所未有得，為實現(xiàn)晶態(tài)單質(zhì)開關(guān)器件提供了穩(wěn)健得方法，此單質(zhì)開關(guān)為3D Xpoint架構(gòu)提供了新視角”。
華夏科學(xué)院
