ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క విద్యావేత్త లియు మింగ్ అభివృద్ధి చేసి రూపొందించిన కొత్త రకం హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ చిప్, 2023లో IEEE ఇంటర్నేషనల్ సాలిడ్-స్టేట్ సర్క్యూట్స్ కాన్ఫరెన్స్ (ISSCC)లో ప్రదర్శించబడింది, ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ యొక్క అత్యున్నత స్థాయి.
వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్, స్వయంప్రతిపత్త వాహనాలు, పారిశ్రామిక నియంత్రణ మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ కోసం ఎడ్జ్ పరికరాలలో SOC చిప్‌లకు అధిక-పనితీరు గల ఎంబెడెడ్ నాన్-వోలటైల్ మెమరీ (eNVM)కు అధిక డిమాండ్ ఉంది.ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ (FeRAM) అధిక విశ్వసనీయత, అల్ట్రా-తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు అధిక వేగం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.ఇది నిజ సమయంలో పెద్ద మొత్తంలో డేటా రికార్డింగ్, తరచుగా డేటా చదవడం మరియు వ్రాయడం, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు పొందుపరిచిన SoC/SiP ఉత్పత్తులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.PZT మెటీరియల్‌పై ఆధారపడిన ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ భారీ ఉత్పత్తిని సాధించింది, అయితే దాని మెటీరియల్ CMOS టెక్నాలజీకి అనుకూలంగా లేదు మరియు కుదించడం కష్టం, ఇది సాంప్రదాయ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ అభివృద్ధి ప్రక్రియకు దారితీసింది. పెద్ద ఎత్తున.కొత్త హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ యొక్క సూక్ష్మత మరియు CMOS సాంకేతికతతో దాని అనుకూలత విద్యారంగం మరియు పరిశ్రమలో సాధారణ ఆందోళనకు సంబంధించిన పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది.హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ తదుపరి తరం కొత్త మెమరీకి ముఖ్యమైన అభివృద్ధి దిశగా పరిగణించబడుతుంది.ప్రస్తుతం, హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ పరిశోధనలో తగినంత యూనిట్ విశ్వసనీయత, పూర్తి పరిధీయ సర్క్యూట్‌తో చిప్ డిజైన్ లేకపోవడం మరియు చిప్ స్థాయి పనితీరు యొక్క మరింత ధృవీకరణ వంటి సమస్యలు ఉన్నాయి, ఇది eNVMలో దాని అప్లికేషన్‌ను పరిమితం చేస్తుంది.
ఎంబెడెడ్ హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లను లక్ష్యంగా చేసుకుని, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్‌కు చెందిన అకడమీషియన్ లియు మింగ్ బృందం పెద్ద ఎత్తున ఇంటిగ్రేషన్ ప్లాట్‌ఫారమ్ ఆధారంగా ప్రపంచంలోనే మొదటిసారిగా మెగాబ్-మాగ్నిట్యూడ్ FeRAM టెస్ట్ చిప్‌ను రూపొందించి అమలు చేసింది. హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ CMOSకి అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు 130nm CMOS ప్రక్రియలో HZO ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ కెపాసిటర్ యొక్క పెద్ద-స్థాయి ఏకీకరణను విజయవంతంగా పూర్తి చేసింది.ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్ కోసం ECC-సహాయక రైట్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ మరియు ఆటోమేటిక్ ఆఫ్‌సెట్ ఎలిమినేషన్ కోసం సెన్సిటివ్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ప్రతిపాదించబడ్డాయి మరియు 1012 సైకిల్ డ్యూరబిలిటీ మరియు 7ns రైట్ మరియు 5ns రీడ్ టైమ్ సాధించబడ్డాయి, ఇవి ఇప్పటివరకు నివేదించబడిన అత్యుత్తమ స్థాయిలు.
"1012-సైకిల్ ఎండ్యూరెన్స్‌తో 9-Mb HZO-ఆధారిత ఎంబెడెడ్ FeRAM మరియు ECC-సహాయక డేటా రిఫ్రెష్‌ని ఉపయోగించి 5/7ns చదవడం/వ్రాయడం" అనే పేపర్ ఫలితాల ఆధారంగా మరియు ఆఫ్‌సెట్-రద్దు చేయబడిన సెన్స్ యాంప్లిఫైయర్ ISSCC 2023లో ఎంపిక చేయబడింది మరియు కాన్ఫరెన్స్‌లో ప్రదర్శించబడే ISSCC డెమో సెషన్‌లో చిప్ ఎంపిక చేయబడింది.యాంగ్ జియాంగువో పేపర్ యొక్క మొదటి రచయిత, మరియు లియు మింగ్ సంబంధిత రచయిత.
సంబంధిత పనికి నేషనల్ నేచురల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ ఆఫ్ చైనా, సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ మంత్రిత్వ శాఖ యొక్క నేషనల్ కీ రీసెర్చ్ అండ్ డెవలప్‌మెంట్ ప్రోగ్రామ్ మరియు చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క B-క్లాస్ పైలట్ ప్రాజెక్ట్ మద్దతు ఇస్తుంది.
(9Mb హాఫ్నియం-ఆధారిత FeRAM చిప్ మరియు చిప్ పనితీరు పరీక్ష ఫోటో)
పోస్ట్ సమయం: ఏప్రిల్-15-2023