韩国研究团队在下一代低功耗、高密度存储技术方面取得新进展,为AI和数据中心时代的内存演进提供了新的技术思路。
韩国电子通信研究院(ETRI)4月14日表示,已实现一种无需单独电容也能稳定存储数据的下一代DRAM结构。
据介绍,研究团队基于显示领域常用的氧化物半导体薄膜晶体管(TFT),开发出“2T0C(2-Transistor-0-Capacitor)”DRAM结构。ETRI表示,这种被称为“无电容DRAM”的新型存储方式,有望为AI和数据中心计算环境下的内存技术发展提供新方向。
传统DRAM通常采用“1T1C”结构,即由1个晶体管和1个电容组成,并依靠电容存储电荷。目前商用DRAM大多沿用这一架构。但随着半导体制程持续微缩,电容实现难度不断上升,工艺复杂度和功耗也随之增加。
为解决这一问题,研究团队将重点放在漏电流更低、电荷保持能力更强的氧化物半导体上。具体来看,团队采用掺铝铟锡锌氧化物(ITZO),并利用一氧化二氮(N2O)等离子工艺调控器件内部缺陷状态,以降低漏电流;同时优化读取晶体管的沟道宽长比(W/L),进一步减少存储电荷流失。
实验结果显示,该结构的数据保持时间超过1000秒;用于区分“0”和“1”的存储窗口也提升约13倍,表明其数据保持能力和读取稳定性均明显增强。
ETRI柔性电子器件研究室博士Nam Su-ji表示,研究结果证明,已在显示领域实现成熟应用的氧化物半导体技术,同样可以拓展至下一代存储器件,未来有望在三维半导体集成和低功耗计算系统中发挥重要作用。
此次研究由UST(科学技术联合研究生院)ETRI校区一名硕士研究生担任第一作者,项目获得韩国产业通商资源部“无机发光显示技术开发项目”和“ETRI新概念前沿研究项目”支持。