復旦大學近日宣布，在集成電路領域取得了重大突破，這一消息引起了廣泛關注。此次突破來自復旦大學的集成芯片與系統全國重點實驗室以及芯片與系統前沿技術研究院，具體由周鵬和劉春森帶領的團隊實現。
該團隊通過創新性地構建了一個準二維泊松模型，不僅在理論上成功預測了超注入現象，還打破了現有的存儲速度理論極限。基于這一理論，他們研發出名為“破曉（PoX）”的皮秒閃存器件。這一器件的擦寫速度驚人，達到了亞1納秒級別，即400皮秒，意味著每秒可執行高達25億次操作。據稱，這是目前全球最快的半導體電荷存儲技術。
團隊的這一研究成果以《亞納秒超注入閃存》（Subnanosecond flash memory enabled by 2D-enhanced hot-carrier injection）為題，于近日在《自然》（Nature）期刊上發表。這一發表標志著復旦大學在半導體存儲技術領域的研究取得了國際認可。
傳統閃存技術中，電子需要通過較長的“助跑”距離來加速，才能被注入到浮柵存儲層中。然而，這一過程中存在理論上的速度上限，限制了閃存的存儲速度。周鵬和劉春森團隊則從底層理論機制出發，提出了全新的提速方案。他們結合了二維狄拉克能帶結構與彈道輸運特性，通過調制二維溝道的高斯長度，實現了溝道電荷向浮柵存儲層的超注入。在超注入機制下，電子無需助跑就能直接提速，并且可以無限注入，不受注入極值點的限制。
利用準二維泊松模型預測的超注入現象，團隊成功研制出了皮秒閃存器件。這一器件的擦寫速度遠超當前同技術節點下的最快易失性存儲SRAM技術，實現了存儲與計算速度的匹配。復旦大學表示，一旦該技術實現規模化集成，有望徹底顛覆現有的存儲器架構。
據復旦大學介紹，基于這一技術，未來的個人電腦將不再區分內存和外存，無需分層存儲。該技術還將使AI大模型的本地部署成為可能，極大地提升計算效率和便捷性。團隊將這一技術命名為“破曉”，寓意著打破傳統存儲速度分級架構，開啟全新的存儲時代。
這一突破不僅為半導體存儲技術的發展開辟了新的道路，也為未來計算機系統的革新提供了堅實的基礎。復旦大學的這一研究成果無疑將在全球范圍內引發廣泛的關注和討論。
