3月25日，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)在 2026 中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式上，發(fā)布2025年度 “中國科學(xué)十大進(jìn)展”。復(fù)旦大學(xué)周鵬、劉春森團(tuán)隊(duì)成果 ——全功能二維半導(dǎo)體/硅基混合架構(gòu)異質(zhì)集成閃存芯片成功入選，為今年上海高校唯一入選項(xiàng)目。

團(tuán)隊(duì)合影

手機(jī)用久變卡、電腦打開大文件遲緩，根源往往是存儲(chǔ)芯片速度成為瓶頸。針對這一痛點(diǎn)，復(fù)旦大學(xué)周鵬、劉春森團(tuán)隊(duì)攻克下一代存儲(chǔ)核心技術(shù)，研制出全球首顆二維 - 硅基混合架構(gòu)閃存芯片，徹底改變傳統(tǒng)存儲(chǔ)受限局面。

世界首顆二維-硅基混合架構(gòu)閃存芯片。左側(cè)為半導(dǎo)體晶體管從原型器件到第一款CPU。右側(cè)為二維閃存器件結(jié)構(gòu)、8英寸流片CMOS晶圓、二維-硅基混合架構(gòu)閃存芯片

該團(tuán)隊(duì)此前研發(fā)的 “破曉（PoX）” 皮秒閃存器件，速度高達(dá) 400 皮秒，比現(xiàn)有閃存快約 100 萬倍，是迄今全球最快的半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技術(shù)，相關(guān)成果已于 2025 年 4 月發(fā)表于《自然》。

全功能二維半導(dǎo)體/硅基混合架構(gòu)異質(zhì)集成閃存芯片。圖源：央視新聞

為讓顛覆性器件真正走向工程化應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的異質(zhì)集成技術(shù)，創(chuàng)新性提出 “原子芯片（ATOM2CHIP）” 系統(tǒng)集成框架。憑借原子尺度制備工藝，將僅 1—3 個(gè)原子厚度的二維存儲(chǔ)器件與 CMOS 芯粒 “共形粘附” 集成，攻克二維材料纖薄脆弱、難以大規(guī)模集成的難題，最終實(shí)現(xiàn)94.3% 的超高芯片良率。

該芯片支持8位指令操作與32位并行處理，構(gòu)建起二維電路與 CMOS 電路協(xié)同運(yùn)行的完整體系，為原子級芯片集成提供全新技術(shù)范式，大幅縮短顛覆性存儲(chǔ)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的周期。

這項(xiàng)成果不僅標(biāo)志著我國在下一代存儲(chǔ)核心技術(shù)領(lǐng)域掌握主動(dòng)權(quán)，未來更有望讓手機(jī)脫離網(wǎng)絡(luò)依賴，本地直接運(yùn)行 AI 大模型，推動(dòng)信息技術(shù)邁入全新高速時(shí)代。

編輯、審核：吳佳陽

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