中国研究未来芯片 成果发表于《自然·电子学》

人工智能、5G互联如今已广泛运用，然而，要获得一块常用的计算机芯片，常常要通过几百道甚至上千道工艺，其背后是半导体微器件到系统集成的复杂技术和繁琐流程。近日，中科院上海技术物理研究所王建禄研究员等人在国际著名期刊《自然电子学》上发表了基于新型材料的微纳光电、电子器件制备方法，为学界提供了利用简单的工艺按需实现基本的光电子、电子器件的功能的新思路，未来有望促进技术更好更快地发展与迭代。

这层具有极性的铁电薄膜就像一张纳米厚度的神奇"画布"，纳米探针类似于"画笔"，运用纳米画笔可以在画布上任意"作画"。这里的"画作"也就是各类微纳器件，可以是光电子探测器，也可以是存储器等。

据研究人员介绍，他们用该方法构建的微纳器件与同类器件比较，光电探测器响应率提高了近300倍；准非易失存储器的保持时间，从10秒提高到100秒以上。值得注意的是，用这种方法操作形成的存储器与传统的硬盘、光盘等相比，理论上在存储容量上将会有最高两个数量级的提升。

“比硬盘的存储密度会更高，单位体积的存储容量可以提高到100倍，从理论上，如果和光盘比较，就是电写入、光读出的形式，比现在最大存储容量的光盘，可以提高四五倍的容量。”中科院上海技术物理研究所研究员王建禄告诉看看新闻Knews记者。

这个爱心形状的器件，就是运用该技术，通过专业设备在短短几分钟内制备的。研究人员利用极化控制薄膜层，实现无模版器件制备。这种方法不仅可以针对器件的实际需求自如操控图形，还省去了大量的时间和制模成本，并且能够反复擦写。这将极大简化半导体工艺过程，缩短新材料的验证时间，为未来芯片技术提供了新途径。

王建禄表示：“如果出来新的材料，比如现在的低维半导体材料石墨烯这样的材料，它将来能不能用，我们用这样一个方法，就可以用非常短的周期，非常简便的这样的方法，可以告诉未来的产业，这种材料是不是能用，是不是好用，可以这个缩短这样的材料，进入这个产业应用的周期。”

该研究由中科院上海技术物理研究所与复旦大学、华东师范大学、南京大学、中科院微电子所等多个课题组合作，相关成果以《非易失性铁电畴调控的可编辑过渡金属化合物同质结》为题在线发表于《自然·电子学》。

（看看新闻Knews记者：朱齐越 实习编辑：浦帆）