近日，2019 Symposia on VLSI Technology and Circuits（簡稱VLSI國際研討會(huì)）在日本召開。微電子所劉明院士科研團(tuán)隊(duì)在會(huì)上展示了高性能選通管的最新研究進(jìn)展。 

　　交叉陣列中的漏電流問題是電阻型存儲(chǔ)器（如RRAM、MRAM、PCM）高密度集成的主要障礙，研制具有高疲勞特性、高均一性的通用選通管對于實(shí)現(xiàn)上述存儲(chǔ)器的高密度三維交叉陣列集成具有重要意義。劉明院士團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于NbO_x的高性能選通器件，通過對氧元素分布的調(diào)節(jié)與隧穿層的引入，實(shí)現(xiàn)了高開態(tài)電流密度（4.8MA/cm²）、高操作速度（10ns）、高疲勞特性(>10¹²)。在機(jī)理研究方面，基于變溫測試結(jié)果及第一性原理計(jì)算，提出了基于熱失控（Thermal runaway）結(jié)合肖特基勢壘的電荷傳輸模型。這為RRAM等新型存儲(chǔ)器的高密度集成提供了解決方案。 

      上述研究成果以題為“Nb_1-xO₂ based Universal Selector with Ultra-high Endurance (>10¹²), high speed (10ns) and Excellent V_th Stability”的論文入選2019 VLSI Technology。微電子所羅慶博士為第一作者，呂杭炳研究員和劉明院士為通訊作者。 

　　VLSI與ISSCC、IEDM并稱微電子技術(shù)領(lǐng)域的“奧林匹克盛會(huì)”，是超大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體器件領(lǐng)域里最頂尖的國際會(huì)議之一，也是展現(xiàn)IC技術(shù)最新成果的櫥窗。截止2019年的VLSI，中國大陸地區(qū)在VLSI技術(shù)研討會(huì)總共入選論文18篇，該論文是劉明院士團(tuán)隊(duì)繼2016年之后的第二篇入選文章。 

（1）NbO_x選通管的基本I-V特性；（2）通用選通管的設(shè)計(jì)思路；（3）選通管特性與新型存儲(chǔ)器對選通管要求的對比