日前，北京大學(xué)、北方集成電路技術(shù)創(chuàng)新中心（北京）有限公司共同申請的“一種低操作電壓高一致性憶阻器及其制備方法”發(fā)明專利在國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站公布，發(fā)明人包括北京大學(xué)人工智能研究院類腦智能芯片研究中心主任楊玉超教授。

專利文件稱，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，非馮諾依曼架構(gòu)的存內(nèi)計算和近存計算有望在未來取代傳統(tǒng)基于馮諾依曼體系架構(gòu)的計算模式。存內(nèi)計算技術(shù)的發(fā)展將催生更加強(qiáng)大的運(yùn)算能力，有望實現(xiàn)強(qiáng)大的并行處理能力，在速度、功耗等方面有著巨大的優(yōu)勢。

存內(nèi)計算系統(tǒng)中具有存儲和計算功能的器件是整個存內(nèi)計算系統(tǒng)中最重要的組成部分。憶阻器，或阻變存儲器件（RRAM）非常適于作為存內(nèi)計算系統(tǒng)中的存算器件。此外，憶阻器比傳統(tǒng)的CMOS器件在尺寸縮小和功耗上有著不可比擬的優(yōu)勢。因此，基于憶阻器的非馮諾依曼體系架構(gòu)的存內(nèi)計算的發(fā)展在業(yè)界和學(xué)界引起了巨大的關(guān)注。

為了能夠更好地應(yīng)用到存內(nèi)計算系統(tǒng)的硬件中，憶阻器需要具有高度可復(fù)現(xiàn)的連續(xù)可調(diào)的阻值。憶阻器的設(shè)計需要考慮阻值動態(tài)調(diào)整的范圍、速度及操作電壓等性能，這些特性在實現(xiàn)高性能高能效存內(nèi)計算的硬件實現(xiàn)中起著重要的作用。雖然實現(xiàn)憶阻器的材料和器件多種多樣，但是滿足上述要求的憶阻器仍有待繼續(xù)研究，該發(fā)明的目的是提供一種具有低操作電壓高一致性的憶阻器及其制備方法，以滿足高性能高能效存內(nèi)計算的硬件應(yīng)用。

根據(jù)專利文件介紹，本發(fā)明通過采用MOxNy的摻氮缺陷層，制備了具有低操作電壓的憶阻器件。通過調(diào)整制備的功能層材料厚度及合理控制其成分可以實現(xiàn)不同阻值和操作電壓，最終實現(xiàn)了具有低操作電壓的憶阻器件，其制備工藝與傳統(tǒng)CMOS工藝相兼容，對于存內(nèi)計算硬件的最終實現(xiàn)有著重要意義。

（來源：集微）