碳納米管存儲器

材料牛注：Nantero經歷了漫長而曲折的過程最終將NRAM引入。隨著技術的調整、關鍵業務的決策及時光的流逝，NRAM時代終于到來，并有望取代閃存長期以來的寶座。

對許多人來說，由Nantero開發的基于碳納米管的非易失性隨機存取存儲器（NRAM）的時代早已過去。約十年前在連續幾個公司上市并銷聲匿跡之后，IEEE Spectrum已經表明該技術是一個“失敗者”。

該技術的前景是易于大規模生產，因為它依賴于一組隨機沉積在基底上的納米管，而不是精確放置的單獨的納米管。通過消除對單獨放置的要求，Nantero希望忽略納米管在電子學中的主要缺陷：純度。 事實證明，純度不能限于最初認為的程度，從而導致人們十幾年來對其感到失望。

但是BCC Research發布的一個新的分析報告稱，NRAM時代終于到來了。結論：它（和許多其他非易失性內存方法）可能會取代閃存長期以來的寶座。

Nantero在將NRAM引入這一點時經歷了漫長而曲折的過程，如果BCC研究的分析是正確的話，那么現在看來這是一個成功的故事。

該項研究十五年來融資7,800萬美元，該期間通過技術和專利許可獲得5000萬美元的收入。該收入包括2008年向洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin）拋售一個關鍵業務部門。另一個關鍵時刻是在2012年，比利時的納米電子工廠Imec開始進一步開發Nantero的碳納米管。盡管獲得了關鍵電子產品玩家的資金和支持，隨著時間的推移，NRAM技術似乎仍然不太可能實現大的商業突破。

那么，是什么導致Nando的命運突然轉變，并使得分析家重新做出思考？ 據BCC報道，這主要是由于去年夏天與富士通的許可交易。

當然，多年來這并不是Nantero簽訂的第一個許可協議，而破壞性技術的許可交易總是一個不好的主張。但是，BCC的高級編輯、該報告的合著者Chris Spivey在一封電子郵件采訪中對IEEE Spectrum表示，這次交易確有一些獨特之處。

“富士通宣布，他們認為NRAM在其鐵電隨機存取存儲器（FRAM）旁具有天然位置，”Spivey說。

富士通系統內存高級總監Takashi Eshita說，雖然FRAM具有高速、低功耗、高耐久性等優勢，但是減小其尺寸稍微困難。NRAM有可能提升為大內存容量，所以考慮到這一點，富士通決定開始開發大內存的NRAM來提高其非易失性內存。

據Spivey介紹，雖然最近這次與富士通的交易扭轉了人們的想法，但是Nantero可能已經在廉價出售其關鍵業務給洛克希德馬丁公司時，就開始糾正這次交易。

Spivey說：“關鍵的歷史性許可協議不是計算機存儲器，而是高級材料，其實我認為Nantero是一個材料公司，它的第一個主要常見產品恰好應用于計算機內存應用程序中。 2008年8月的關鍵許可證，授予了洛克希德馬丁安排與Nantero政府應用公司知識產權組合的獨家許可。我相信，切斷肢體的犧牲對于Nantero來說是痛苦的，尤其是還要奉獻出自己的員工，但是當時他們可能沒有其他選擇。

這并不是改變Nantero命運的所有許可交易和戰略業務決策。 BCC報告確實提到了一些幫助NRAM度過艱難時期的技術調整。

報告雖然沒有給出太多細節，但是說明了Imec在2012年幫助NRAM減小了存儲單元的大小，這樣就為將其縮減到20納米節點以下提供了更大的可能性。

從本質上來說產生了兩代NRAM，其中第一代是三端子半導體器件，其中第三端子用于在各種存儲器狀態之間切換存儲器單元。 第二代NRAM技術基于兩端存儲器單元并且使得能夠實現更小的尺寸。

毫無疑問，NRAM最大的技術障礙和Nantero最大的成就是克服了碳納米管的純度問題。 BCC報告引用了一些Nantero CEO Greg Schmergel的表達，強調了純度問題是一個艱巨的任務，最終結果卻是這個問題在一開始就已經解決了。

“沒有人能將碳納米管處理到不到1％的雜質，而我們發現我們需要的雜質要低于十億分之一。這是一個很大的區別，“Schmergel在BCC報告中說。 “所以我們需要發明這個過程，現在我們已經減少到不到十億分之一。這已經有專利保護。十多年后，我們仍然是唯一一家可以將碳納米管用于生產CMOS且沒有污染風險的公司。所以這是我們多年來的巨大優勢。

正如BCC報告所述，純度問題是一個困難，如果不能克服，可能會影響NRAM的前景。然而，技術發展的首要問題是工業的需求，即該技術絕無需在標準制造之外進行任何特殊加工。

“NRAM和Nantero所經歷的長期過程是一個特點，而不是一個錯誤，”Spivey說。據Spivey透露，隨著時間的推移，我們有可能看到具有全新視覺的NRAM，不僅在商業角度讓人滿意，更具技術優勢。

Spivey補充說：“CNT作為記憶介質有一些固有優勢——可高密度包裝，可在極高的溫度下運行，最重要的是以皮秒速度運行。相對來說它們需要更少的操作能量。”

技術調整、關鍵業務決策及時光的流逝似乎為NRAM帶來了新的舞臺。

原文鏈接：Carbon Nanotube Memory Company's Ship May Finally Come In。

本文由編輯部丁菲菲提供素材，王冰編譯，點我加入材料人編輯部。

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