兰卡斯特大学分拆公司获得资金将化合物半导体存储器商业化

兰卡斯特大学的衍生公司 Quinas Technology 获得了 Innovate UK 的 30 万英镑资助，用于将基于通用化合物半导体的计算机存储器 ULTRARAM 商业化。

ULTRARAM 被描述为将 DRAM 和闪存的最佳特性结合到一个设备中。 它速度快、非易失性、耐用性高，并且比其他存储技术的能效高几个数量级。 它通过利用称为共振隧道效应的量子力学过程来实现这些特性。

在《Advanced Electronic Materials》（2022 年）上发表的一篇论文“ULTRARAM：硅上的低能量、高耐用性、化合物半导体存储器”中，该团队描述了在硅衬底上实现 ULTRARAM； 迈向具有成本效益的大规模生产的重要一步。

本文概述的 ULTRARAM 使用 InAs 量子阱 (QW) 和 AlSb 势垒来创建三重势垒共振隧道 (TBRT) 结构。 AlSb 相对于形成浮置栅极 (FG) 和沟道的 InAs 的 2.1 eV 导带偏移，为电子通道提供了与闪存中使用的 SiO2 电介质相当的势垒。 然而，如上图所示，TBRT 结构中包含两个 InAs 量子阱（不同厚度），使得在施加低电压（约 2.5 V）时，由于共振隧道效应，它对电子变得透明。

论文作者表示，通过使用 TBRT 异质结构作为 FG 和通道之间的势垒，而不是通常的单片材料，可以实现具有非凡性能的基于电荷的存储器。 在持续时间≤10 ms、约 2.5 V 的编程/擦除脉冲后，存储器显示出清晰的 0/1 逻辑状态对比。此外，Quinas 团队发现，低电压和单位面积小器件电容的结合导致了能量顺序的切换 对于给定的单元尺寸，其数量级低于 DRAM 和闪存。 对这些器件的扩展测试显示，其保留时间超过 1000 年，并且在超过 107 个编程/擦除周期内无退化耐久性，超过了 GaAs 基板上类似器件的最新结果。

ULTRARAM 的发明者是兰卡斯特大学物理系教授、Quinas 首席科学官 Manus Hayne。 他表示：“对于一家新成立的公司来说，这是重要的第一步，并在 ULTRARAM 商业化竞赛中打响了发令枪，但这将是一场马拉松，而不是短跑。 我们期待着应对未来的挑战。”

英国国家创新机构在完成密集且竞争激烈的 ICURe 计划后获得该奖项，该计划旨在验证前沿科学的商业可行性并援助分拆形成。 只有最有前途的想法才能成功地从 ICURe 小组的推介中“毕业”，而随后获得资助的就更少了。

Quinas 的首席技术官、负责 ICURe 提交的 Peter Hodgson 表示：“该奖项是对 ULTRARAM 及其商业潜力的有力认可。 这笔资金将使我们能够以接近最先进的特征尺寸展示存储器件的性能，并帮助确保将新技术推向市场所需的大量投资。”

该项目的高度创新性给评估人员留下了特别深刻的印象，该项目对全球 1600 亿美元的存储器市场具有潜在的改变游戏规则的影响，并且有可能建立一个新的英国工业部门。

Quinas Technology 由首席执行官兼深度技术企业家 James Ashforth-Pook 领导。

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