2024年12月23日下午，研究院党委在518报告厅成功举办了第86期卓越量子沙龙活动。本次活动邀请了华中科技大学物理学院和集成电路学院蔡凯明教授为研究院师生带来了题为“面向半导体先进制程的自旋磁存储器研究与大规模集成”的精彩报告，报告由陈济雷副研究员主持。



蔡凯明教授首先介绍了磁性存储器（MRAM）在现代存储技术中的重要地位，指出MRAM具备高速度、低功耗、高密度和非易失性等优势，成为集成电路“后摩尔时代”存储器的重要解决方案。MRAM芯片具有非易失性存储、耐低温和抗辐射等特点，能够在极端环境下稳定工作。具体应用包括：航空航天领域的空间卫星专用芯片、大型飞机A350飞行控制系统、低温存储器以及超导量子计算机等。蔡教授强调，随着工艺节点的发展，MRAM已成为eFlash在22nm及以上节点的最优替代方案之一。




在讲解过程中，蔡教授结合CMOS先进节点的要求，详细介绍了SOT-MRAM（自旋轨道转矩磁性存储器）的工业研发进展。他特别强调了SOT-MRAM的物理基础，并展示了国内外在不同自旋翻转磁矩手段上的创新。蔡教授还展示了多种基于后道工艺（BEOL）兼容的材料、器件、电路与集成架构优化方案，涵盖了从器件设计到集成技术的各个环节。最后，他展示了SOT-MRAM器件和集成的最新成果，这些优化器件在写入速度、使用寿命和高集成密度等性能上表现优越，预计将在未来满足高性能存储芯片的需求。




蔡教授的讲座为在场的科研人员和行业专家提供了宝贵的前沿技术洞见，推动了MRAM技术在各类应用中的进一步发展和推广。本次卓粤量子沙龙活动为研究院师生提供了一个了解国际前沿研究成果的平台，拓宽了相关领域的研究视野，促进了学术交流和科研合作，激发了与会者在相关领域的研究兴趣和创新动力，对推动科研合作、加强学术互动起到了积极作用。