随着人工智能技术的日新月异，对高速非易失存储技术的需求愈发迫切。然而，当前主流非易失闪存技术受限于编程速度，难以满足快速发展的应用需求。复旦大学周鹏-刘春森团队在此领域取得了重大突破，通过深入研究二维半导体结构，成功将闪存编程速度提升至纳秒级，实现了前所未有的超快存储技术。
然而，如何将这一颠覆性技术转化为实际应用，尤其是实现规模集成，成为了摆在团队面前的巨大挑战。面对这一难题，团队创新性地从界面工程入手，首次在国际上实现了最大规模1Kb的纳秒超快闪存阵列集成验证，并证明了其超快特性在亚10纳米尺度下依然有效。这一成果不仅标志着二维超快闪存技术向实际应用迈出了坚实的一步，也为后续的大规模产业化应用奠定了坚实基础。
为实现这一目标，团队开发了超界面工程技术，确保了规模化二维闪存中异质界面的原子级平整度。结合高精度的表征技术，该集成工艺显著优于国际同类水平。经过严格的性能测试，团队证实了在1Kb存储规模下，二维新机制闪存的纳秒级非易失编程速度良率高达98%，远超国际半导体技术路线图的要求。
此外，团队还自主研发了不依赖先进光刻设备的自对准工艺，结合创新的超快存储叠层电场设计理论，成功将闪存器件的沟道长度缩短至8纳米，成为目前国际上最短的沟道闪存器件。这一突破不仅超越了硅基闪存的物理尺寸极限（约15纳米），还赋予了器件20纳秒的超快编程速度、10年的非易失存储能力、十万次的循环寿命以及多态存储性能。
该研究成果于北京时间8月12日下午在《自然-电子学》杂志上发表，题为《二维超快闪存的规模集成工艺》。论文的通讯作者为复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室、芯片与系统前沿技术研究院的刘春森研究员和微电子学院的周鹏教授，第一作者为刘春森研究员及博士生江勇波、曹振远。该工作得到了科技部、基金委、上海市及教育部等多个项目和创新平台的资助与支持。
这一突破性成果不仅推动了超快闪存技术的发展，更为未来数据存储技术的革新提供了有力支撑，有望在人工智能、物联网等领域引发广泛的应用变革。
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