全球首顆！中國(guó)研發(fā)全新架構(gòu)閃存芯片復(fù)旦大學(xué)創(chuàng)新突破(2)

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2025-10-09 22:36:45 澎湃新聞

為了找到這條“正確的路”，團(tuán)隊(duì)前期經(jīng)歷了5年的探索試錯(cuò)，在單個(gè)器件、集成工藝等多點(diǎn)協(xié)同攻關(guān)。團(tuán)隊(duì)的第一項(xiàng)集成工作發(fā)表于2024年的Nature Electronics，在最理想的原生襯底上實(shí)現(xiàn)了二維良率的突破，這為他們?cè)谡鎸?shí)復(fù)雜的CMOS襯底上解決問題提供了基礎(chǔ)。如何將二維材料與CMOS集成又不破壞其性能，是團(tuán)隊(duì)需要攻克的核心難題。CMOS電路表面有很多元件，如同一個(gè)微縮“城市”，有高樓也有平地，高低起伏；而二維半導(dǎo)體材料厚度僅有1-3個(gè)原子，如同“蟬翼”般纖薄而脆弱，直接將二維材料鋪在CMOS電路上會(huì)導(dǎo)致材料破裂。

團(tuán)隊(duì)決定從本身就具有一定柔性的二維材料入手，通過模塊化的集成方案，先將二維存儲(chǔ)電路與成熟CMOS電路分離制造，再與CMOS控制電路通過高密度單片互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)完整芯片集成。正是這項(xiàng)核心工藝的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了在原子尺度上讓二維材料和CMOS襯底的緊密貼合，最終實(shí)現(xiàn)超過94%的芯片良率。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出了跨平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論，包含二維-CMOS電路協(xié)同設(shè)計(jì)、二維-CMOS跨平臺(tái)接口設(shè)計(jì)等，并將這一系統(tǒng)集成框架命名為“長(zhǎng)纓（CY-01）架構(gòu)”。

銜接起實(shí)驗(yàn)室成果與產(chǎn)業(yè)化需求，確保理論創(chuàng)新與應(yīng)用轉(zhuǎn)化能夠“雙腿并行”，是周鵬-劉春森團(tuán)隊(duì)在研究中相互交織的兩條主線。依托前期完成的研究成果與集成工作，此次打造出的芯片已成功流片。從基礎(chǔ)研究到工程化應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)已跨越最艱難一步，后續(xù)迭代進(jìn)程將進(jìn)一步加快。他們下一步計(jì)劃建立實(shí)驗(yàn)基地，與相關(guān)機(jī)構(gòu)合作，建立自主主導(dǎo)的工程化項(xiàng)目，并計(jì)劃用3-5年時(shí)間將項(xiàng)目集成到兆量級(jí)水平，期間產(chǎn)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和IP可授權(quán)給合作企業(yè)。

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