繼“破曉(PoX)”皮秒閃存器件問世後，複旦大學在二維電子器件工程化道路上再獲裏程碑式突破。記者9日獲悉，複旦大學集成芯片與(yu) 係統全國重點實驗室、集成電路與(yu) 微納電子創新學院周鵬-劉春森團隊率先研發出全球首顆二維-矽基混合架構芯片。

這一突破攻克了新型二維信息器件工程化的關(guan) 鍵難題；為(wei) 推動信息技術邁入全新高速時代提供強力支撐。北京時間10月8日深夜，《自然》(Nature)期刊發表了上述研究成果。

周鵬-劉春森團隊方麵認為(wei) ，這是中國集成電路領域的“源技術”，使中國在下一代存儲(chu) 核心技術領域掌握了主動權。展望二維-矽基混合架構閃存芯片的未來，該團隊期待該技術顛覆傳(chuan) 統存儲(chu) 器體(ti) 係，讓通用型存儲(chu) 器取代多級分層存儲(chu) 架構，為(wei) 人工智能、大數據等前沿領域提供更高速、更低能耗的數據支撐，讓二維閃存成為(wei) AI時代的標準存儲(chu) 方案。

據悉，大數據與(yu) 人工智能時代對數據存取性能提出了極致要求，而傳(chuan) 統存儲(chu) 器的速度與(yu) 功耗已成為(wei) 阻礙算力發展的關(guan) 鍵難題之一。

存儲(chu) 器產(chan) 業(ye) 界代表認為(wei) ，團隊研發的二維-矽基混合架構芯片具有天然的訪問速度優(you) 勢，可突破閃存本身速度、功耗、集成度的平衡，未來或可在3D應用層麵帶來更大的市場機會(hui) ；下一步期待通過產(chan) 學研協同合作，為(wei) 市場帶來變革。

據悉，今年4月，周鵬-劉春森團隊於(yu) 《自然》(Nature)期刊提出“破曉”二維閃存原型器件，實現了400皮秒超高速非易失存儲(chu) ，是迄今最快的半導體(ti) 電荷存儲(chu) 技術，為(wei) 打破算力發展困境提供了底層原理。團隊方麵認為(wei) ，如果要加快新技術孵化，就要將二維超快閃存器件充分融入互補金屬氧化物半導體(ti) (CMOS)傳(chuan) 統半導體(ti) 產(chan) 線。曆經5年探索試錯，研究團隊在單個(ge) 器件、集成工藝等多點協同攻關(guan) 。如何將二維材料與(yu) 互補金屬氧化半導體(ti) (CMOS)集成又不破壞其性能，是團隊需要攻克的核心難題。

CMOS電路表麵有很多元件，如同一個(ge) 微縮“城市”，有高樓也有平地；而二維半導體(ti) 材料厚度僅(jin) 有1個(ge) -3個(ge) 原子，如“蟬翼”般纖薄而脆弱，如果直接將二維材料鋪在CMOS電路上，材料很容易破裂。團隊方麵認為(wei) ，研究人員沒有必要去改變CMOS，而需要去適應它。團隊決(jue) 定從(cong) 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實現完整芯片集成。正是這項核心工藝的創新，實現了在原子尺度上讓二維材料和CMOS襯底的緊密貼合，最終實現超過94%的芯片良率。

研究團隊方麵表示，下一步計劃建立實驗基地，與(yu) 相關(guan) 機構合作，建立自主主導的工程化項目，並計劃用3年-5年時間將項目集成到兆量級水平，其間產(chan) 生的知識產(chan) 權和IP可授權給合作企業(ye) 。