“史上最快闪存技术”登Nature！复旦新成果突破闪存速度理论极限
其研发的皮秒闪存器件“破晓（PoX）”登上了Nature，擦写速度达到了亚纳秒级，比现有速度快1万倍。
并且数据不易丢失，按照实验外推结果，保存年限可达十年以上。
具体来看，基于一些新的发现，作者把传统闪存中的硅替换成了石墨烯等二维材料，制作出了这种亚纳（10^-9）秒级闪存器件。
在低至5V的编程电压下，这种器件可以实现400皮（10^-12）秒的超快编程速度，相当于每秒操作25亿次。
在此速度之下，器件的编程/擦除循环寿命超过550万次。
️用二维材料实现热载流子注入
这项工作的核心，就是作者发现的二维材料增强的热载流子注入机制。
在传统硅基器件中，当栅极施加一个较高的正电压时，源端的电子在横向电场的作用下被加速，形成“热”电子。
这些高能电子不断向漏端运动，当其能量达到一定阈值后，有一定概率越过栅介质势垒，最终被注入到栅极一侧。
这个过程通常被称为电子的热载流子注入，是实现闪存编程的重要手段之一。
然而，受限于体硅材料的性质——电子的有效质量较大且容易受到声子散射等因素影响——经典热载流子注入机制的效率较低。
研究人员提出，二维材料独特的能带结构和电学特性，有望彻底改变这一局面。
以石墨烯为例，其独特的线性色散关系意味着载流子的有效质量接近于零，因此在相同电场下更容易被加速。同时，石墨烯中电子和空穴的迁移率极高，散射概率大大降低。
更关键的是，当材料的厚度减小到纳米尺度时，器件沟道内部电场分布会发生显著变化。
具体而言，器件沟道从源端到漏端可分为高、低电阻两个区域。
当沟道厚度减小时，整体电阻率急剧上升，但低电阻区（源端）电阻率的上升幅度要小于高电阻区（漏端）。当沟道厚度降至2纳米左右时，漏端附近的峰值电场强度将是体硅器件的数倍。
在如此高的水平电场作用下，载流子能够在纳米尺度的距离内被加速至极高的能量，散射被大大抑制。同时，垂直方向上超薄的沟道厚度也大大降低了载流子越过栅介质势垒所需的能量。
在横向加速和纵向注入的双重增强作用下，载流子注入效率将较传统硅基器件提高数个数量级。
并且，这种“二维材料增强效应”在不同类型的二维材料中具有普适性。
️结构与制备过程
基于这样的原理，作者使用石墨烯和二硒化钨（WSe₂）两种二维材料分别制备了不同的闪存。
