石墨烯存儲(chǔ)器問世 比閃存存儲(chǔ)單元密度更高

Rice大學(xué)研究人員正在著手研究一類存儲(chǔ)單元密度至少為閃存兩倍的石墨烯片狀存儲(chǔ)器。

石墨烯（Graphene）是由沒有卷成納米管的純炭原子薄膜構(gòu)成，在此之前石墨烯已被用于IBM的超快速晶體管原型產(chǎn)品及其它領(lǐng)域。此次，由Rice大學(xué)教授James Tour領(lǐng)頭的科研小組首次將石墨烯用于架構(gòu)更簡單的雙端存儲(chǔ)器件。

與晶體管這類三端器件不同，“我們（所研發(fā)）的石墨烯存儲(chǔ)器單元僅有兩個(gè)端子，”Tour表示，“通過在存儲(chǔ)單元兩端加不同電壓就可以完成對(duì)存儲(chǔ)單元的讀/寫或刪除?！?/P>

在實(shí)驗(yàn)過程中，通過加3.5V的電壓來斷開石墨烯片之間的連接通道可清空存儲(chǔ)內(nèi)容。一個(gè)1V的信號(hào)允許電路將控制存儲(chǔ)單元，決定其處在‘導(dǎo)通’或‘閉合’狀態(tài)。

目前尚不知這一操作的確切機(jī)理，但Tour的最佳猜測是由擦除電壓所導(dǎo)致的機(jī)械開路場會(huì)由寫信號(hào)修復(fù)。

實(shí)驗(yàn)中所用存儲(chǔ)器件為厚度僅為5~10個(gè)原子的沉積薄膜，數(shù)據(jù)位單元僅為5納米。Tour表示，因?yàn)槭┢槐乇３诌B續(xù)的狀態(tài)，因此位單元的尺寸將幾乎完全取決于能將其引線做到多細(xì)。由于石墨烯片存儲(chǔ)器僅有兩個(gè)端子，可將其置于尺寸極小的交叉開關(guān)之間。

Tour 表示，“我們通過化學(xué)氣相沉積法得到石墨烯片，但是不一定非要形成完美的單層，甚至可以斷開的，因?yàn)閿嚅_的狀態(tài)似乎并不影響它工作。這是一種非常非常寬容的處理工藝?！?/P>

其它非易失性存儲(chǔ)技術(shù)的閉合-斷開電流比只能達(dá)到100~1甚至10~1，而采用石墨烯片能將閉合-斷開電流比做到10,000 ~1000，000~1，這樣石墨烯片存儲(chǔ)器的位單元可緊湊地放置在一起并且能將導(dǎo)致存儲(chǔ)器發(fā)熱的漏電流做到非常小。在以后元器件中，低功率操作和雙端子結(jié)構(gòu)同時(shí)還被引入三維結(jié)構(gòu)。

早期的超密集密度非易失性存儲(chǔ)器由NASA提供研發(fā)基金，但Tour所領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)小組現(xiàn)已獲得了某個(gè)未透露名字的半導(dǎo)體制造商為其提供的資金支持，用于今后進(jìn)一步研發(fā)。