মাইক্রোইলেকট্রনিক্স ইনস্টিটিউটের শিক্ষাবিদ লিউ মিং দ্বারা তৈরি এবং ডিজাইন করা একটি নতুন ধরণের হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরি চিপ 2023 সালে IEEE ইন্টারন্যাশনাল সলিড-স্টেট সার্কিট কনফারেন্স (ISSCC) এ উপস্থাপিত হয়েছে, যা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ডিজাইনের সর্বোচ্চ স্তর।
কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স, অটোনোমাস যানবাহন, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল এবং ইন্টারনেট অফ থিংসের জন্য এজ ডিভাইসগুলিতে SOC চিপের উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন এমবেডেড নন-ভোলাটাইল মেমোরি (eNVM) এর চাহিদা বেশি। ফেরোইলেকট্রিক মেমোরি (FeRAM) এর সুবিধা হল উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, অতি-কম বিদ্যুৎ খরচ এবং উচ্চ গতি। এটি রিয়েল টাইমে প্রচুর পরিমাণে ডেটা রেকর্ডিং, ঘন ঘন ডেটা পড়া এবং লেখা, কম বিদ্যুৎ খরচ এবং এমবেডেড SoC/SiP পণ্যগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। PZT উপাদানের উপর ভিত্তি করে ফেরোইলেকট্রিক মেমোরি ব্যাপক উৎপাদন অর্জন করেছে, কিন্তু এর উপাদান CMOS প্রযুক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয় এবং সঙ্কুচিত করা কঠিন, যার ফলে ঐতিহ্যবাহী ফেরোইলেকট্রিক মেমোরির বিকাশ প্রক্রিয়া গুরুতরভাবে বাধাগ্রস্ত হয় এবং এমবেডেড ইন্টিগ্রেশনের জন্য একটি পৃথক উৎপাদন লাইন সমর্থন প্রয়োজন, যা বৃহৎ পরিসরে জনপ্রিয় করা কঠিন। নতুন হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরির ক্ষুদ্রাকৃতি এবং CMOS প্রযুক্তির সাথে এর সামঞ্জস্য এটিকে শিক্ষা এবং শিল্পে সাধারণ উদ্বেগের একটি গবেষণা কেন্দ্র করে তোলে। হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরি পরবর্তী প্রজন্মের নতুন মেমোরির একটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন দিক হিসাবে বিবেচিত হয়েছে। বর্তমানে, হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরির গবেষণায় এখনও অপর্যাপ্ত ইউনিট নির্ভরযোগ্যতা, সম্পূর্ণ পেরিফেরাল সার্কিট সহ চিপ ডিজাইনের অভাব এবং চিপ স্তরের কর্মক্ষমতার আরও যাচাইয়ের মতো সমস্যা রয়েছে, যা eNVM-এ এর প্রয়োগকে সীমিত করে।
এমবেডেড হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরির মুখোমুখি চ্যালেঞ্জগুলির লক্ষ্যে, ইনস্টিটিউট অফ মাইক্রোইলেকট্রনিক্সের শিক্ষাবিদ লিউ মিংয়ের দল CMOS-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হাফনিয়াম-ভিত্তিক ফেরোইলেকট্রিক মেমোরির বৃহৎ-স্কেল ইন্টিগ্রেশন প্ল্যাটফর্মের উপর ভিত্তি করে বিশ্বে প্রথমবারের মতো মেগাব-ম্যাগনিট্যুড FeRAM টেস্ট চিপ ডিজাইন এবং বাস্তবায়ন করেছে এবং 130nm CMOS প্রক্রিয়ায় HZO ফেরোইলেকট্রিক ক্যাপাসিটরের বৃহৎ-স্কেল ইন্টিগ্রেশন সফলভাবে সম্পন্ন করেছে। তাপমাত্রা সেন্সিংয়ের জন্য একটি ECC-সহায়তাপ্রাপ্ত রাইট ড্রাইভ সার্কিট এবং স্বয়ংক্রিয় অফসেট নির্মূলের জন্য একটি সংবেদনশীল এমপ্লিফায়ার সার্কিট প্রস্তাব করা হয়েছে, এবং 1012 চক্র স্থায়িত্ব এবং 7ns রাইট এবং 5ns পঠন সময় অর্জন করা হয়েছে, যা এখন পর্যন্ত রিপোর্ট করা সেরা স্তর।
"A 9-Mb HZO-based Embedded FeRAM with 1012-Cycle Endurance and 5/7ns Read/Write using ECC-Assisted Data Refresh" গবেষণাপত্রটি ফলাফল এবং অফসেট-ক্যান্সেলড সেন্স অ্যামপ্লিফায়ার "এর উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে ISSCC 2023 সালে, এবং চিপটি সম্মেলনে প্রদর্শিত ISSCC ডেমো সেশনে নির্বাচিত হয়েছিল। ইয়াং জিয়াংগুও এই গবেষণাপত্রের প্রথম লেখক এবং লিউ মিং সংশ্লিষ্ট লেখক।
সম্পর্কিত কাজটি চীনের জাতীয় প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি মন্ত্রণালয়ের জাতীয় কী গবেষণা ও উন্নয়ন কর্মসূচি এবং চীনা বিজ্ঞান একাডেমির বি-ক্লাস পাইলট প্রকল্প দ্বারা সমর্থিত।
(৯ মেগাবাইট হাফনিয়াম-ভিত্তিক FeRAM চিপ এবং চিপ পারফরম্যান্স পরীক্ষার ছবি)
পোস্টের সময়: এপ্রিল-১৫-২০২৩
