Cyflwynwyd math newydd o sglodion cof fferoelectrig wedi'i seilio ar hafniwm, a ddatblygwyd a'i ddylunio gan Liu Ming, Academydd y Sefydliad Microelectroneg, yng Nghynhadledd Cylchedau Cyflwr Solet Rhyngwladol IEEE (ISSCC) yn 2023, y lefel uchaf o ddylunio cylched integredig.
Mae galw mawr am gof anweddol mewnosodedig perfformiad uchel (eNVM) ar gyfer sglodion SOC mewn electroneg defnyddwyr, cerbydau ymreolaethol, rheolaeth ddiwydiannol a dyfeisiau ymyl ar gyfer Rhyngrwyd Pethau. Mae gan gof fferoelectrig (FeRAM) fanteision dibynadwyedd uchel, defnydd pŵer isel iawn, a chyflymder uchel. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn cofnodi symiau mawr o ddata mewn amser real, darllen ac ysgrifennu data yn aml, defnydd pŵer isel a chynhyrchion SoC/SiP mewnosodedig. Mae cof fferoelectrig yn seiliedig ar ddeunydd PZT wedi cyflawni cynhyrchiad màs, ond mae ei ddeunydd yn anghydnaws â thechnoleg CMOS ac yn anodd ei grebachu, gan arwain at y broses ddatblygu o gof fferoelectrig traddodiadol yn cael ei rhwystro'n ddifrifol, ac mae angen cefnogaeth llinell gynhyrchu ar wahân ar integreiddio mewnosodedig, sy'n anodd ei boblogeiddio ar raddfa fawr. Mae miniatureiddiad cof fferoelectrig newydd yn seiliedig ar hafniwm a'i gydnawsedd â thechnoleg CMOS yn ei wneud yn fan ymchwil o bryder cyffredin yn y byd academaidd a diwydiant. Ystyrir cof fferoelectrig yn seiliedig ar hafniwm yn gyfeiriad datblygu pwysig ar gyfer y genhedlaeth nesaf o gof newydd. Ar hyn o bryd, mae gan ymchwil i gof ferroelectrig sy'n seiliedig ar hafniwm broblemau o hyd megis dibynadwyedd uned annigonol, diffyg dyluniad sglodion gyda chylched ymylol gyflawn, a gwirio ymhellach o berfformiad lefel sglodion, sy'n cyfyngu ar ei gymhwysiad mewn eNVM.
Gan anelu at yr heriau a wynebir gan gof fferroelectrig wedi'i seilio ar hafniwm wedi'i fewnosod, mae tîm yr Academig Liu Ming o Sefydliad Microelectroneg wedi dylunio a gweithredu'r sglodion prawf FeRAM maint megab am y tro cyntaf yn y byd yn seiliedig ar y platfform integreiddio ar raddfa fawr o gof fferroelectrig wedi'i seilio ar hafniwm sy'n gydnaws â CMOS, ac wedi cwblhau'r integreiddio ar raddfa fawr o gynhwysydd fferroelectrig HZO mewn proses CMOS 130nm yn llwyddiannus. Cynigir cylched gyrru ysgrifennu â chymorth ECC ar gyfer synhwyro tymheredd a chylched mwyhadur sensitif ar gyfer dileu gwrthbwyso awtomatig, a chyflawnir gwydnwch cylchred 1012 ac amser ysgrifennu o 7ns ac amser darllen o 5ns, sef y lefelau gorau a adroddwyd hyd yn hyn.
Mae'r papur “A 9-Mb HZO-based Embedded FeRAM with 1012-Cycle Endurance and 5/7ns Read/Write using ECC-Assisted Data Refresh” yn seiliedig ar y canlyniadau ac fe ddewiswyd Amplifier Synhwyro wedi'i Ganslo gan Wrthbwyso “yn ISSCC 2023, a dewiswyd y sglodion yn y Sesiwn Demo ISSCC i'w arddangos yn y gynhadledd. Yang Jianguo yw awdur cyntaf y papur, a Liu Ming yw'r awdur cyfatebol.
Cefnogir y gwaith cysylltiedig gan Sefydliad Gwyddorau Naturiol Cenedlaethol Tsieina, Rhaglen Ymchwil a Datblygu Allweddol Genedlaethol y Weinyddiaeth Gwyddoniaeth a Thechnoleg, a Phrosiect Peilot Dosbarth-B Academi Gwyddorau Tsieina.
(Llun o sglodion FeRAM 9Mb wedi'i seilio ar Hafniwm a phrawf perfformiad sglodion)
Amser postio: 15 Ebrill 2023
