Nature重磅:在单一芯片上实现计算与数据存储的三维集成!


【引言】

未来对数据密集型计算应用的需求将极大的提高目前电子设备的功能,而这将不会仅满足于晶体管,数据存储技术或集成电路单一方面的改进。因此,需要新的纳米技术来同时实现设备和集成电路结构的可变换型纳米系统。

【成果简介】

北京时间2017年7月6日,斯坦福大学Max M. Shulaker(通讯作者)等人在Nature上在线发表题为“Three-dimensional integration of nanotechnologies for computing and data storage on a single chip”的文章,提出关于可变换型纳米系统新理念,所制备的芯片结构包括一百万多个电阻式随机存取存储器单元和两百万多个碳纳米管场效应晶体管,这是一种新型有发展前景的纳米技术,可应用在节能数字逻辑电路和密集数据存储上,并能将其制备成垂直堆放层放置于单一芯片上。与传统集成电路结构不同,这种分层式制备实现了在层间实现计算、数据存储、输入和输出(如传感)等功能的具微晶和密集垂直连通的三维集成电路结构。这种纳米系统可以在一秒内捕捉大量数据,并在单一芯片上直接存储,原位实现数据获得与信息的快速处理。同时,由于每层是制备在硅逻辑电路上,因此纳米系统能与硅基设备相适配。这种复杂的纳米电子系统对未来高性能以及高效节能的电子设备而言是必不可少的。

【图文导读】

图一、3D纳米系统结构图示与微观形貌

图二、纳米系统的结构图示、原理图以及运行电路图示

图三、纳米系统组件的表征

文献链接:Three-dimensional integration of nanotechnologies for computing and data storage on a single chip(Nature,2017,DOI: 10.1038/nature22994)

本文由材料人学术组大黑天供稿,材料牛编辑整理。

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