TiO₂/SiO₂叠加介电层

8ns速度2pJ功耗

晶格匹配TiO₂降低成核势垒，超低热导SiO₂局域焦耳热，协同突破PCM速度与功耗的固有矛盾，同时满足DRAM级速度和超低能耗。

吴涵 · Gao, Ke · Ninghua, Li · 周军 · 陈军 · 童浩 · 缪向水

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

SET速度

8 ns

能耗

2 pJ

技术优势

SET速度达8 ns

晶格匹配的TiO₂层通过外延匹配降低成核势垒，加速结晶过程，使SET操作时间缩短至8 ns。

能耗仅2 pJ

超低热导率的SiO₂层通过热场调控限制焦耳热局域化，大幅降低RESET功耗至2 pJ。

速度与功耗兼得

堆叠介电设计协同优化结晶与热管理，克服了PCM中SET速度与RESET功耗的固有折衷。

应用场景

• 存储级内存：以DRAM级速度和超低能耗填补存储级内存的性能空白，用于高吞吐数据处理。
• 高速缓存：8 ns速度与2 pJ能耗使其满足高速缓存对快速、低功耗存储的需求。
• 半导体存储器：堆叠介电异质结构薄膜可直接集成到半导体存储单元中，无需额外开发。
• 存储器件测试：已验证的8 ns速度与2 pJ能耗特性可用于存储器件性能测试与基准对比。