大數據🏄🏼‍♀️、人工智能引領信息時代的飛速發展，傳統基於馮諾依曼計算機架構體系計算機運算速度無法與數據存儲速度相匹配，成為困擾當今信息技術發展的重要“存儲墻”問題。基於前期發表在《自然.納米技術》上的二維材料半浮柵存儲器成功將動態隨機存儲器的超快寫入速度特性和閃存的數據保持能力有效的結合，使得存儲器的數據寫入速度得到顯著提升，但二維半浮柵存儲器擦除速度滯後的的問題阻礙了其在準非易失性存儲器中的應用，為了解決這一難題，近日🧨，沐鸣研究生栗敬俁在張衛教授🫄🏿、周鵬教授指導下利用二維材料異質結精準轉移堆疊技術🥁，結合對前階段二維半浮柵存儲器架構的總結和改進，利用橫向PN結對浮柵充放電實現電子的超高速寫入和擦除功能🛣，成功將準非易失性存儲器的擦除速度提升到納秒級別，構造了對稱性的40納秒超快寫入擦除操作，優化了準非易失性存儲器性能，獲得了準非易失存儲器在擦除速度上的重要突破。相關成果以《利用範德瓦爾異質結構造準非易失存儲器中的對稱超快寫入擦除速度》（Symmetric Ultrafast Writing and Erasing Speeds in Quasi-Nonvolatile Memory via van der Waals Heterostructures）為題發表在《先進材料》（Advanced Materials）。

    存儲器作為計算機架構體系中重要的組成體系，一直以來都影響著微電子領域的發展🦸🏻‍♂️，而對於存儲器特性：寫入速度👩‍🔬，擦出速度，數據保持能力等性能的優化探索😲🍃，也決定了存儲器能否更好的滿足實際的應用。通常🕟🤣，傳統存儲器性能無法同時兼具超高速寫入擦除和超長數據保持兩個優勢🧜🏼‍♀️。因此🧑‍⚖️，將存儲器劃分為具有超高速寫入擦除特性的易失性存儲器和具有超長數據保持能力的非易失性存儲器💂‍♀️，而前不久研發得到的二維半浮柵存儲器開辟了第三類存儲器技術🚶🏻‍♂️‍➡️，成功彌補了易失性存儲器和非易失性存儲器之間的鴻溝👳‍♂️🚾。但是🗄，二維半浮柵存儲器並未解決準非易失性存儲器擦除速度慢的問題，本工作采用橫向柵極直接控製PN結開關，通過超短電壓脈沖實現的在橫向柵極上產生電應力，加速浮柵中電荷的復合，成功提升了準非易失性存儲器的擦除速度。

    該項工作利用了全新的二維材料體系💝，二維材料MoS2, WSe2, BN等憑借原子級別厚度，表面無懸掛鍵，具有豐富的能帶特性，能夠提供從準金屬到半導體再到絕緣體的多樣的導電性🚯👩🏼‍⚕️，同時還具備超高的集成密度和極低功耗，被業界視為可應用在未來存儲器和計算技術的重要候選材料。利用二維材料豐富能帶特性的特點📂，構建浮柵PN結結構，利用了PN結的開關特性，控製電荷對浮柵的充放電🚝，有效提升了數據的寫入擦除速度1️⃣📛。

準非易失存儲器超快寫入擦除速度

較長的數據刷新時間和對稱性存儲操作

    本工作不僅大大提升了準非易失存儲器的擦除速度，構造了對稱性的超快寫入擦除操作🏋🏿，還將準非易失性存儲器的數據刷新時間延長到14秒，極大程度的降低了由數據頻繁刷新過程所帶來的功耗問題，使得優化後的準非易失存儲器更加具備滿足實際的應用潛力。

  論文鏈接🥇：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201808035