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根據(jù)相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到4197億美元，同比增長(zhǎng)21.6%。其中，存儲(chǔ)器的重要性不言而喻。2017年存儲(chǔ)器的銷(xiāo)量為1240億美元，同比增長(zhǎng)61.5%。預(yù)計(jì)到2019年，存儲(chǔ)器市場(chǎng)約占半導(dǎo)體市場(chǎng)的30%。
文｜茅茅
校對(duì)｜春夏
圖源｜集微網(wǎng)
集微網(wǎng)8月22日消息，根據(jù)相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到4197億美元，同比增長(zhǎng)21.6%。其中，存儲(chǔ)器的重要性不言而喻。2017年存儲(chǔ)器的銷(xiāo)量為1240億美元，同比增長(zhǎng)61.5%。預(yù)計(jì)到2019年，存儲(chǔ)器市場(chǎng)約占半導(dǎo)體市場(chǎng)的30%。
值得一提的是，在存儲(chǔ)器這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中，2017年DRAM產(chǎn)品的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)了76.8%，NAND閃存產(chǎn)品的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)47.5%。
從分類(lèi)來(lái)看，存儲(chǔ)器主要分為易失性存儲(chǔ)器（Volatile memory）和非易失性存儲(chǔ)器（Non-Volatile memory）。其中，易失性存儲(chǔ)器斷電后數(shù)據(jù)不能儲(chǔ)存，主要以DRAM 為代表，常用于電腦、手機(jī)內(nèi)存；而非易失性存儲(chǔ)器斷電后數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)，主要以NAND Flash 為代表，常見(jiàn)于U盤(pán)和SSD（固態(tài)硬盤(pán))。
在今日于南京召開(kāi)的中國(guó)集成電路技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)暨南京國(guó)際集成電路技術(shù)達(dá)摩論壇上，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)、教育部長(zhǎng)江特批教授張衛(wèi)表示，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）芯片是銷(xiāo)售量和銷(xiāo)售額最大的單一集成電路產(chǎn)品，2017年達(dá)到700多億美元。
但是，張衛(wèi)也指出，DRAM芯片技術(shù)由于遇到了電容瓶頸，多年來(lái)一直徘徊在17nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)。目前，DRAM技術(shù)正面臨前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)：一是存儲(chǔ)電容越來(lái)越小，導(dǎo)致數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短，功耗增加；二是陣列晶體管驅(qū)動(dòng)電流太小，漏電流增大。
因此，科研人員一直在尋找可以用于制造動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的無(wú)電容器件技術(shù)。而復(fù)旦大學(xué)張衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)一直從事集成電路工藝和新型半導(dǎo)體器件的研發(fā)，并在2013年已經(jīng)成功研發(fā)出半浮柵晶體管（SFGT）。
據(jù)張衛(wèi)教授介紹，半浮柵晶體管就是沒(méi)有電容的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，它巧妙地通過(guò)一個(gè)隧穿二極管（TFET）把浮柵和漏極連起來(lái)，用隧穿二極管來(lái)控制浮柵的充放電，從而構(gòu)成了一個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。半浮柵器件的主要工作原理是讀取時(shí)MOS管閾值電壓的高低來(lái)確定電流大小，根據(jù)電流強(qiáng)度大小可確定其狀態(tài)。
此外，半浮柵器件的優(yōu)點(diǎn)是速度快、面積小、低功耗，且與標(biāo)準(zhǔn) CMOS工藝兼容，不需要集成新材料。
對(duì)于團(tuán)隊(duì)所取得的進(jìn)展，張衛(wèi)教授表示，目前團(tuán)隊(duì)提出和論證了一種基于二維材料的半浮柵存儲(chǔ)器，既有DRAM的納秒級(jí)速度，同時(shí)又具有非揮發(fā)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)。論文” A semi-floating gate memory based on van der Waals heterostructures for quasi-nonvolatile applications '4月10號(hào)已發(fā)表在 Nature Nanotechnology 上。
在張衛(wèi)教授看來(lái)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器應(yīng)用市場(chǎng)越來(lái)越大，但是面臨技術(shù)瓶頸亟待克服。而半浮柵晶體管作為一種新型的、基礎(chǔ)的、核心的電子器件，潛在應(yīng)用布場(chǎng)巨大。然而，對(duì)于半浮柵晶體管來(lái)說(shuō)，從原創(chuàng)器件到工程化樣片，再到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，還需要進(jìn)行大量基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，也需要很長(zhǎng)的積累?！拔覀儓?jiān)信半浮柵晶體管作為一項(xiàng)原創(chuàng)性創(chuàng)新成果，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)提供一次很好的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇?！?/p>
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