انسٹی ٹیوٹ آف مائیکرو الیکٹرانکس کے ماہر تعلیم لیو منگ کی طرف سے تیار کردہ اور ڈیزائن کردہ ایک نئی قسم کی ہافنیم پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری چپ کو 2023 میں IEEE انٹرنیشنل سالڈ سٹیٹ سرکٹس کانفرنس (ISSCC) میں پیش کیا گیا ہے، جو انٹیگریٹڈ سرکٹ ڈیزائن کی اعلیٰ ترین سطح ہے۔
اعلی کارکردگی والی ایمبیڈڈ نان وولیٹائل میموری (eNVM) کنزیومر الیکٹرانکس، خود مختار گاڑیوں، صنعتی کنٹرول اور چیزوں کے انٹرنیٹ کے ایج ڈیوائسز میں SOC چپس کی بہت زیادہ مانگ ہے۔ فیرو الیکٹرک میموری (FeRAM) میں اعلی وشوسنییتا، انتہائی کم بجلی کی کھپت، اور تیز رفتاری کے فوائد ہیں۔ یہ ریئل ٹائم میں ڈیٹا ریکارڈنگ، بار بار ڈیٹا پڑھنے اور لکھنے، کم بجلی کی کھپت اور ایمبیڈڈ SoC/SiP پروڈکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ PZT مواد پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری نے بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل کی ہے، لیکن اس کا مواد CMOS ٹیکنالوجی کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتا اور سکڑنا مشکل ہے، جس کی وجہ سے روایتی فیرو الیکٹرک میموری کی ترقی کے عمل میں شدید رکاوٹ ہے، اور ایمبیڈڈ انضمام کو ایک علیحدہ پروڈکشن لائن سپورٹ کی ضرورت ہے، جسے بڑے پیمانے پر مقبول بنانا مشکل ہے۔ نئی ہافنیم پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری کی چھوٹی صلاحیت اور CMOS ٹیکنالوجی کے ساتھ اس کی مطابقت اسے اکیڈمیا اور صنعت میں مشترکہ تشویش کا ایک تحقیقی مرکز بناتی ہے۔ ہفنیم پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری کو نئی میموری کی اگلی نسل کی ترقی کی ایک اہم سمت سمجھا جاتا ہے۔ فی الحال، ہافنیم پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری کی تحقیق میں ابھی بھی مسائل ہیں جیسے یونٹ کی ناکافی اعتبار، مکمل پیریفرل سرکٹ کے ساتھ چپ ڈیزائن کی کمی، اور چپ کی سطح کی کارکردگی کی مزید تصدیق، جو eNVM میں اس کے اطلاق کو محدود کرتی ہے۔
ایمبیڈڈ ہفنیم پر مبنی فیرو الیکٹرک میموری کو درپیش چیلنجوں کا ہدف رکھتے ہوئے، مائیکرو الیکٹرانکس کے انسٹی ٹیوٹ کے ماہر تعلیم لیو منگ کی ٹیم نے دنیا میں پہلی بار میگاب-میگنیٹیوڈ FeRAM ٹیسٹ چپ کو ڈیزائن اور لاگو کیا ہے جس کی بنیاد پر بڑے پیمانے پر انٹیگریشن پلیٹ فارم کی بنیاد پر ہافنیئم پر مبنی بڑی سی ایم او ایس ایبل میموری کے ساتھ کامیابی سے مکمل کیا گیا ہے۔ 130nm CMOS عمل میں HZO فیرو الیکٹرک کیپسیٹر کا انضمام۔ ای سی سی کی مدد سے ٹمپریچر سینسنگ کے لیے رائٹ ڈرائیو سرکٹ اور خودکار آفسیٹ ایلیمینیشن کے لیے ایک حساس ایمپلیفائر سرکٹ تجویز کیا گیا ہے، اور 1012 سائیکل کی پائیداری اور 7ns لکھنے اور 5ns پڑھنے کا وقت حاصل کیا گیا ہے، جو اب تک کی رپورٹ کردہ بہترین سطح ہیں۔
کاغذ "1012-سائیکل برداشت کے ساتھ 9-Mb HZO پر مبنی ایمبیڈڈ FeRAM اور ECC-Assisted Data Refresh کا استعمال کرتے ہوئے 5/7ns پڑھیں/لکھیں" نتائج پر مبنی ہے اور آفسیٹ-منسوخ سینس ایمپلیفائر "ISSCC 2023 میں منتخب کیا گیا تھا، اور ISSCC میں ڈسپلے کرنے کے لیے منتخب کیا گیا تھا۔ کانفرنس یانگ جیانگو کاغذ کے پہلے مصنف ہیں، اور لیو منگ اسی مصنف ہیں.
متعلقہ کام کو چائنا کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن، سائنس اور ٹیکنالوجی کی وزارت کے نیشنل کی ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ پروگرام اور چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے بی کلاس پائلٹ پروجیکٹ کی مدد حاصل ہے۔
(9Mb Hafnium پر مبنی FeRAM چپ اور چپ کارکردگی ٹیسٹ کی تصویر)
پوسٹ ٹائم: اپریل 15-2023
