三星新突破登上研究期刊，新型FeFET 3D NAND 功耗大降96%

主要观点总结

三星电子的研究团队在《自然》期刊上发表了关于铁电场效应电晶体用于低功耗NAND闪存的报告。报告指出，新型3D NAND架构成功将能耗降低高达96%，该架构融合了铁电材料与氧化物半导体通道，实现了近零的通过电压操作。此技术解决了现有3D NAND随着堆叠层数增加而带来的功耗上升问题。

关键观点总结

关键观点1: 研究报告的主要成果

三星电子的研究团队提出了基于铁电场效应电晶体（FeFET）的新型3D NAND架构，成功将能耗降低高达96%。该架构融合了基于铪（Hf）的铁电材料与氧化物半导体通道，实现了近零的通过电压操作。

关键观点2: 现有3D NAND面临的挑战

随着堆叠层数的增加，现有3D NAND的功耗上升成为一个瓶颈。每个单元在读取或编程时都需要施加通过电压，这一开销随着层数的增加而增加，成为总体阵列功耗的重要组成部分。

关键观点3: 铁电场效应电晶体的优势

铁电场效应电晶体具有宽记忆窗口和最大阈值电压低于零的特性，可以支援多级操作，而无需依赖充电陷阱NAND所需的高Vpass来避免干扰。

关键观点4: 研究成果的实验证据

研究人员在平面阵列中展示了每个单元可达五位的操作，并在一个短的四层垂直串中模拟了3D NAND几何结构。基于铁电设计的设备在程序和读取能量方面相比传统充电陷阱堆叠有明显的降低。

关键观点5: 研究的未来展望

虽然目前尚无迹象表明三星计划基于这项工作进行任何产品公告，但此项研究被视为未来的低功耗NAND世代的基础研究的一部分。未来还需要进一步开发程序抑制方案和负电压生成，氧化物通道在高温应力下的行为仍是后续研究的关键领域。