8月13日，复旦大学传来振奋人心的新闻，人工智能技术的迅猛发展正迫切呼唤着一种新型的高速非易失性存储技术。目前，市场上常见的非易失性闪存技术在编程速度上仅能达到微秒级别，这显然无法满足日益增长的应用需求。然而，复旦大学的周鹏-刘春森研究团队通过前期研究，发现二维半导体材料能够显著提升编程速度，达到惊人的千倍以上，实现纳秒级的超快速度，这无疑是一项颠覆性的技术突破。但如何将这项技术规模化并应用于实际，仍是一个巨大的挑战。
复旦大学的研究团队从界面工程的角度出发，在全球范围内首次成功验证了1Kb超快闪存阵列的集成，并且证明了这种超快特性可以扩展到亚10纳米的尺度。北京时间8月12日下午5点，这项重大成果以《二维超快闪存的规模集成工艺》为题，发表在了国际知名的《自然-电子学》期刊上，DOI编号为10.1038/s41928-024-01229-6。
该团队开发的超界面工程技术，规模化的二维闪存中实现了具有原子级平整度的异质界面，并通过原子级精度的表征技术，验证了集成工艺的优越性，远超国际标准。通过严格的直流存储窗口和交流脉冲存储性能测试，证明了在1Kb存储规模下，二维闪存的非易失性编程速度达到了纳秒级，且良率高达98.4%，这一成绩已经超越了国际半导体技术路线图对闪存制造89.5%的良率要求。
此外，研究团队还开发了一种不依赖于先进光刻设备的自对准工艺，并结合了创新的超快存储叠层电场设计理论，成功制造出了沟道长度仅为8纳米的超快闪存器件，这标志着闪存器件的物理尺寸极限被突破，达到了约15纳米的硅基闪存的极限之下。这种超小尺寸的器件不仅具备20纳秒的超快编程能力，还拥有10年的非易失性、十万次的循环寿命以及多态存储性能，预示着超快颠覆性闪存技术的产业化前景一片光明。
值得注意的是，这项研究的通讯作者是复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室、芯片与系统前沿技术研究院的刘春森研究员，以及微电子学院的周鹏教授。论文的第一作者为刘春森研究员和博士生江勇波、曹振远。该研究得到了科技部重点研发计划、基金委重要领军人才计划、上海市基础特区计划、上海市启明星等项目的资助，以及教育部创新平台的大力支持。
