第三类存储技术写入速度比U盘快多少倍？

近日，复旦大学微电子学院教授张卫、周鹏团队实现了具有颠覆性的二维半导体准非易失存储原型器件，开创了第三类存储技术，写入速度比目前U盘快一万倍，数据存储时间也可自行决定。这解决了国际半导体电荷存储技术中“写入速度”与“非易失性”难以兼得的难题。

据了解，目前半导体电荷存储技术主要有两类，第一类是易失性存储，例如计算机中的内存，掉电后数据会立即消失；第二类是非易失性存储，例如人们常用的U盘，在写入数据后无需额外能量可保存10年。前者可在几纳秒左右写入数据，第二类电荷存储技术需要几微秒到几十微秒才能把数据保存下来。

此次研发的新型电荷存储技术，既满足了10纳秒写入数据速度，又实现了按需定制（10秒-10年）的可调控数据准非易失特性。这种全新特性不仅在高速内存中可以极大降低存储功耗，同时能实现数据有效期截止后自然消失，在特殊应用场景解决了保密性和传输的矛盾。

近日，复旦大学某团队研发出具有颠覆性的二维半导体准非易失存储原型器件，开创了第三类存储技术，解决了国际半导体电荷存储技术中“写入速度”与“非易失性”难以兼得的难题。

目前半导体电荷存储技术主要有两类，第一类是易失性存储，例如计算机的内存，可在几纳秒左右写入数据，但掉电后数据会立即消失；第二类是非易失性存储，例如U盘，需要几微秒到几十微秒才能把数据保存下来，但在写入数据后无需额外能量可保存10年。

新型电荷存储技术能够实现全新的第三类存储特性：写入速度比目前U盘快1万倍，数据刷新时间是内存技术的156倍，并且拥有卓越的调控性，可以实现按照数据有效时间需求设计存储器结构。它既满足了10纳秒写入数据速度，又实现了按需定制（10秒—10年）的可调控数据准非易失特性；既可以在高速内存中极大降低存储功耗，还可以实现数据有效期截止后自然消失，为一些特殊应用场景解决了保密性和传输的矛盾。

这项研究创新性地选择了二硫化钼、二硒化钨、二硫化铪、氮化硼等多重二维材料堆叠构成了半浮栅结构晶体管，制成阶梯能谷结构的范德瓦尔斯异质结。其中一部分如同一道可随手开关的门，电子易进难出；另一部分则像一面密不透风的墙，电子难以进出。对“写入速度”与“非易失性”的调控，就在于这两部分的比例。这一重要突破，从技术定义、结构模型到性能分析的全过程，均由复旦大学科研团队独立完成。