ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ విద్యావేత్త లియు మింగ్ అభివృద్ధి చేసి రూపొందించిన కొత్త రకం హాఫ్నియం ఆధారిత ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ చిప్, 2023లో IEEE ఇంటర్నేషనల్ సాలిడ్-స్టేట్ సర్క్యూట్స్ కాన్ఫరెన్స్ (ISSCC)లో ప్రదర్శించబడింది, ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో అత్యున్నత స్థాయి.
అధిక-పనితీరు గల ఎంబెడెడ్ నాన్-వోలేటైల్ మెమరీ (eNVM) అనేది కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, అటానమస్ వెహికల్స్, ఇండస్ట్రియల్ కంట్రోల్ మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ కోసం ఎడ్జ్ పరికరాలలో SOC చిప్‌లకు అధిక డిమాండ్‌ను కలిగి ఉంది. ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ (FeRAM) అధిక విశ్వసనీయత, అతి తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు అధిక వేగం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది నిజ సమయంలో పెద్ద మొత్తంలో డేటా రికార్డింగ్, తరచుగా డేటా రీడింగ్ మరియు రైటింగ్, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు ఎంబెడెడ్ SoC/SiP ఉత్పత్తులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. PZT మెటీరియల్ ఆధారంగా ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ భారీ ఉత్పత్తిని సాధించింది, కానీ దాని పదార్థం CMOS టెక్నాలజీకి అనుకూలంగా లేదు మరియు కుదించడం కష్టం, ఇది సాంప్రదాయ ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ అభివృద్ధి ప్రక్రియకు తీవ్రంగా ఆటంకం కలిగిస్తుంది మరియు ఎంబెడెడ్ ఇంటిగ్రేషన్‌కు ప్రత్యేక ఉత్పత్తి లైన్ మద్దతు అవసరం, పెద్ద స్థాయిలో ప్రాచుర్యం పొందడం కష్టం. కొత్త హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ యొక్క సూక్ష్మీకరణ మరియు CMOS టెక్నాలజీతో దాని అనుకూలత దీనిని విద్యాసంస్థ మరియు పరిశ్రమలో సాధారణ ఆందోళన కలిగించే పరిశోధనా కేంద్రంగా మారుస్తుంది. హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ తదుపరి తరం కొత్త మెమరీకి ముఖ్యమైన అభివృద్ధి దిశగా పరిగణించబడుతుంది. ప్రస్తుతం, హాఫ్నియం ఆధారిత ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ మెమరీ పరిశోధనలో ఇప్పటికీ తగినంత యూనిట్ విశ్వసనీయత లేకపోవడం, పూర్తి పరిధీయ సర్క్యూట్‌తో చిప్ డిజైన్ లేకపోవడం మరియు చిప్ స్థాయి పనితీరు యొక్క మరింత ధృవీకరణ వంటి సమస్యలు ఉన్నాయి, ఇది eNVMలో దాని అనువర్తనాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.
ఎంబెడెడ్ హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లను లక్ష్యంగా చేసుకుని, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ నుండి విద్యావేత్త లియు మింగ్ బృందం ప్రపంచంలోనే మొదటిసారిగా మెగాబ్-మాగ్నిట్యూడ్ FeRAM టెస్ట్ చిప్‌ను రూపొందించి అమలు చేసింది, ఇది CMOSతో అనుకూలమైన హాఫ్నియం-ఆధారిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ మెమరీ యొక్క పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేషన్ ప్లాట్‌ఫామ్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది మరియు 130nm CMOS ప్రక్రియలో HZO ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ కెపాసిటర్ యొక్క పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేషన్‌ను విజయవంతంగా పూర్తి చేసింది. ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్ కోసం ECC-సహాయక రైట్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ మరియు ఆటోమేటిక్ ఆఫ్‌సెట్ ఎలిమినేషన్ కోసం సున్నితమైన యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ప్రతిపాదించబడ్డాయి మరియు 1012 సైకిల్ మన్నిక మరియు 7ns రైట్ మరియు 5ns రీడ్ టైమ్ సాధించబడ్డాయి, ఇవి ఇప్పటివరకు నివేదించబడిన ఉత్తమ స్థాయిలు.
"1012-సైకిల్ ఎండ్యూరెన్స్ మరియు 5/7ns ECC-అసిస్టెడ్ డేటా రిఫ్రెష్ ఉపయోగించి చదవడం/వ్రాయడం కలిగిన 9-Mb HZO-ఆధారిత ఎంబెడెడ్ FeRAM" అనే పత్రం ఫలితాల ఆధారంగా రూపొందించబడింది మరియు ఆఫ్‌సెట్-రద్దు చేయబడిన సెన్స్ యాంప్లిఫైయర్ "ISSCC 2023లో ఎంపిక చేయబడింది మరియు సమావేశంలో ప్రదర్శించబడే ISSCC డెమో సెషన్‌లో చిప్ ఎంపిక చేయబడింది. ఈ పత్రం యొక్క మొదటి రచయిత యాంగ్ జియాంగువో మరియు సంబంధిత రచయిత లియు మింగ్.
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 బి-క్లాస్ పైలట్ ప్రాజెక్ట్ మద్దతు ఇస్తున్నాయి.
(9Mb హాఫ్నియం ఆధారిత FeRAM చిప్ మరియు చిప్ పనితీరు పరీక్ష యొక్క ఫోటో)
పోస్ట్ సమయం: ఏప్రిల్-15-2023
