石墨烯存储器问世 比闪存存储单元密度更高

      Rice大学研究人员正在着手研究一类存储单元密度至少为闪存两倍的石墨烯片状存储器。

      石墨烯（Graphene）是由没有卷成纳米管的纯炭原子薄膜构成，在此之前石墨烯已被用于IBM的超快速晶体管原型产品及其它领域。此次，由Rice大学教授James Tour领头的科研小组首次将石墨烯用于架构更简单的双端存储器件。

      与晶体管这类三端器件不同，“我们（所研发）的石墨烯存储器单元仅有两个端子，”Tour表示，“通过在存储单元两端加不同电压就可以完成对存储单元的读/写或删除。”

      在实验过程中，通过加3.5V的电压来断开石墨烯片之间的连接通道可清空存储内容。一个1V的信号允许电路将控制存储单元，决定其处在‘导通’或‘闭合’状态。

      目前尚不知这一操作的确切机理，但Tour的最佳猜测是由擦除电压所导致的机械开路场会由写信号修复。

      实验中所用存储器件为厚度仅为5~10个原子的沉积薄膜，数据位单元仅为5纳米。Tour表示，因为石墨烯片不必保持连续的状态，因此位单元的尺寸将几乎完全取决于能将其引线做到多细。由于石墨烯片存储器仅有两个端子，可将其置于尺寸极小的交叉开关之间。

      Tour 表示，“我们通过化学气相沉积法得到石墨烯片，但是不一定非要形成完美的单层，甚至可以断开的，因为断开的状态似乎并不影响它工作。这是一种非常非常宽容的处理工艺。”

      其它非易失性存储技术的闭合-断开电流比只能达到100~1甚至10~1，而采用石墨烯片能将闭合-断开电流比做到10,000 ~1000，000~1，这样石墨烯片存储器的位单元可紧凑地放置在一起并且能将导致存储器发热的漏电流做到非常小。在以后元器件中，低功率操作和双端子结构同时还被引入三维结构。

      早期的超密集密度非易失性存储器由NASA提供研发基金，但Tour所领导的研发小组现已获得了某个未透露名字的半导体制造商为其提供的资金支持，用于今后进一步研发。