ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સના એકેડેમિશિયન લિયુ મિંગ દ્વારા વિકસિત અને ડિઝાઇન કરાયેલ હેફનિયમ-આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરી ચિપનો એક નવો પ્રકાર 2023માં IEEE ઇન્ટરનેશનલ સોલિડ-સ્ટેટ સર્કિટ કોન્ફરન્સ (ISSCC)માં રજૂ કરવામાં આવ્યો છે, જે ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ ડિઝાઇનનું સર્વોચ્ચ સ્તર છે.
કન્ઝ્યુમર ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઓટોનોમસ વ્હીકલ્સ, ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ માટે ઈન્ડસ્ટ્રીયલ કંટ્રોલ અને એજ ડિવાઈસમાં હાઈ-પર્ફોર્મન્સ એમ્બેડેડ નોન-વોલેટાઈલ મેમરી (eNVM) એ SOC ચિપ્સની ખૂબ માંગ છે.ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરી (FeRAM)માં ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, અલ્ટ્રા-લો પાવર વપરાશ અને હાઇ સ્પીડના ફાયદા છે.તે રીઅલ ટાઇમમાં મોટા પ્રમાણમાં ડેટા રેકોર્ડિંગ, વારંવાર ડેટા વાંચવા અને લખવા, ઓછા પાવર વપરાશ અને એમ્બેડેડ SoC/SiP ઉત્પાદનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.PZT સામગ્રી પર આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરીએ મોટા પાયે ઉત્પાદન હાંસલ કર્યું છે, પરંતુ તેની સામગ્રી CMOS ટેક્નોલોજી સાથે અસંગત છે અને સંકોચવી મુશ્કેલ છે, જેના કારણે પરંપરાગત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરીની વિકાસ પ્રક્રિયા ગંભીર રીતે અવરોધાય છે, અને એમ્બેડેડ એકીકરણને અલગ ઉત્પાદન લાઇન સપોર્ટની જરૂર છે, લોકપ્રિય બનાવવું મુશ્કેલ છે. મોટા પાયે.નવી હેફનિયમ-આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરીની લઘુચિત્રતા અને CMOS ટેક્નોલોજી સાથે તેની સુસંગતતા તેને એકેડેમીયા અને ઉદ્યોગમાં સામાન્ય ચિંતાનું સંશોધનનું હોટસ્પોટ બનાવે છે.હેફનિયમ-આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરીને નવી મેમરીની આગામી પેઢીના વિકાસની મહત્વપૂર્ણ દિશા તરીકે ગણવામાં આવે છે.હાલમાં, હાફનિયમ-આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરીના સંશોધનમાં હજુ પણ સમસ્યાઓ છે જેમ કે એકમની અપૂરતી વિશ્વસનીયતા, સંપૂર્ણ પેરિફેરલ સર્કિટ સાથે ચિપ ડિઝાઇનનો અભાવ, અને ચિપ સ્તરની કામગીરીની વધુ ચકાસણી, જે eNVM માં તેની એપ્લિકેશનને મર્યાદિત કરે છે.
એમ્બેડેડ હાફનિયમ-આધારિત ફેરોઈલેક્ટ્રિક મેમરી દ્વારા સામનો કરવામાં આવતા પડકારોને ધ્યાનમાં રાખીને, ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ માઈક્રોઈલેક્ટ્રોનિક્સના એકેડેમિશિયન લિયુ મિંગની ટીમે મોટા પાયે એકીકરણ પ્લેટફોર્મ પર આધારિત વિશ્વમાં પ્રથમ વખત મેગાબ-મેગ્નિટ્યુડ ફેરેમ ટેસ્ટ ચિપની રચના અને અમલીકરણ કર્યું છે. હેફનિયમ-આધારિત ફેરોઇલેક્ટ્રિક મેમરી CMOS સાથે સુસંગત છે, અને 130nm CMOS પ્રક્રિયામાં HZO ફેરોઇલેક્ટ્રિક કેપેસિટરનું મોટા પાયે એકીકરણ સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કર્યું છે.ટેમ્પરેચર સેન્સિંગ માટે ECC-આસિસ્ટેડ રાઈટ ડ્રાઈવ સર્કિટ અને ઓટોમેટિક ઓફસેટ એલિમિનેશન માટે સેન્સિટિવ એમ્પ્લીફાયર સર્કિટ પ્રસ્તાવિત છે, અને 1012 સાયકલ ડ્યુરબિલિટી અને 7ns રાઈટ અને 5ns રીડ ટાઈમ હાંસલ કરવામાં આવે છે, જે અત્યાર સુધીના શ્રેષ્ઠ સ્તરો છે.
પેપર "1012-સાયકલ એન્ડ્યુરન્સ સાથે 9-Mb HZO- આધારિત એમ્બેડેડ FeRAM અને ECC-આસિસ્ટેડ ડેટા રિફ્રેશનો ઉપયોગ કરીને 5/7ns વાંચો/લખો" પરિણામો પર આધારિત છે અને ઑફસેટ-રદ કરેલ સેન્સ એમ્પ્લીફાયર "ISSSCC 2023 માં પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું, અને કોન્ફરન્સમાં પ્રદર્શિત કરવા માટેના ISSCC ડેમો સત્રમાં ચિપની પસંદગી કરવામાં આવી હતી.યાંગ જિયાન્ગુઓ પેપરના પ્રથમ લેખક છે, અને લિયુ મિંગ અનુરૂપ લેખક છે.
સંબંધિત કાર્ય ચીનના નેશનલ નેચરલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી મંત્રાલયના નેશનલ કી રિસર્ચ એન્ડ ડેવલપમેન્ટ પ્રોગ્રામ અને ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના બી-ક્લાસ પાયલોટ પ્રોજેક્ટ દ્વારા સમર્થિત છે.
(9Mb હેફનિયમ-આધારિત FeRAM ચિપ અને ચિપ પ્રદર્શન પરીક્ષણનો ફોટો)
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-15-2023