2025年10月，微电子学院刘春森教授团队宣布成功研制出全球首颗“二维—硅基混合架构闪存芯片”。该芯片在标准55 nm CMOS产线上完成验证，单颗容量64 Gb，编程带宽提升6倍，数据保持时间提高一个数量级，功耗降低42%，为高速、低功耗、大容量存储应用提供了全新解决方案。
技术突破
团队采用单层MoS尠为电荷俘获层，与硅基浮栅结构垂直集成，形成“2D+3D”混合单元。该架构利用二维材料无悬挂键、能带可调的优势，将传统浮栅的电荷泄漏路径缩短70%，同时在-40 ℃~125 ℃范围内实现10次擦写后数据保持力仍大于10年。核心单元尺寸仅0.002 洀，较同级3D NAND缩小38%。
团队采用单层MoS尠为电荷俘获层，与硅基浮栅结构垂直集成，形成“2D+3D”混合单元。该架构利用二维材料无悬挂键、能带可调的优势，将传统浮栅的电荷泄漏路径缩短70%，同时在-40 ℃~125 ℃范围内实现10次擦写后数据保持力仍大于10年。核心单元尺寸仅0.002 洀，较同级3D NAND缩小38%。
产业意义
存储芯片一直是我国“卡脖子”环节。此次成果无需新建产线，可直接嵌入现有CMOS工艺，量产风险低、迭代周期短。专家组认为，该技术有望在手机、AI边缘设备、车规存储等场景率先落地，为我国在新型存储领域实现“换道超车”提供关键支撑。
存储芯片一直是我国“卡脖子”环节。此次成果无需新建产线，可直接嵌入现有CMOS工艺，量产风险低、迭代周期短。专家组认为，该技术有望在手机、AI边缘设备、车规存储等场景率先落地，为我国在新型存储领域实现“换道超车”提供关键支撑。
下一步计划
团队已与国内头部晶圆厂、存储器厂商签署联合开发协议，预计2026年推出工程样片，2027年启动小规模量产。未来三年内，刘春森实验室将继续提升容量至256 Gb，并探索ReRAM、MRAM等更多二维混合架构，打造“二维+硅”泛存储生态。
团队已与国内头部晶圆厂、存储器厂商签署联合开发协议，预计2026年推出工程样片，2027年启动小规模量产。未来三年内，刘春森实验室将继续提升容量至256 Gb，并探索ReRAM、MRAM等更多二维混合架构，打造“二维+硅”泛存储生态。
Tags：数量级 微电子