碳纳米管存储器

材料牛注：Nantero经历了漫长而曲折的过程最终将NRAM引入。随着技术的调整、关键业务的决策及时光的流逝，NRAM时代终于到来，并有望取代闪存长期以来的宝座。

对许多人来说，由Nantero开发的基于碳纳米管的非易失性随机存取存储器（NRAM）的时代早已过去。约十年前在连续几个公司上市并销声匿迹之后，IEEE Spectrum已经表明该技术是一个“失败者”。

该技术的前景是易于大规模生产，因为它依赖于一组随机沉积在基底上的纳米管，而不是精确放置的单独的纳米管。通过消除对单独放置的要求，Nantero希望忽略纳米管在电子学中的主要缺陷：纯度。 事实证明，纯度不能限于最初认为的程度，从而导致人们十几年来对其感到失望。

但是BCC Research发布的一个新的分析报告称，NRAM时代终于到来了。结论：它（和许多其他非易失性内存方法）可能会取代闪存长期以来的宝座。

Nantero在将NRAM引入这一点时经历了漫长而曲折的过程，如果BCC研究的分析是正确的话，那么现在看来这是一个成功的故事。

该项研究十五年来融资7,800万美元，该期间通过技术和专利许可获得5000万美元的收入。该收入包括2008年向洛克希德马丁公司（Lockheed Martin）抛售一个关键业务部门。另一个关键时刻是在2012年，比利时的纳米电子工厂Imec开始进一步开发Nantero的碳纳米管。尽管获得了关键电子产品玩家的资金和支持，随着时间的推移，NRAM技术似乎仍然不太可能实现大的商业突破。

那么，是什么导致Nando的命运突然转变，并使得分析家重新做出思考？ 据BCC报道，这主要是由于去年夏天与富士通的许可交易。

当然，多年来这并不是Nantero签订的第一个许可协议，而破坏性技术的许可交易总是一个不好的主张。但是，BCC的高级编辑、该报告的合著者Chris Spivey在一封电子邮件采访中对IEEE Spectrum表示，这次交易确有一些独特之处。

“富士通宣布，他们认为NRAM在其铁电随机存取存储器（FRAM）旁具有天然位置，”Spivey说。

富士通系统内存高级总监Takashi Eshita说，虽然FRAM具有高速、低功耗、高耐久性等优势，但是减小其尺寸稍微困难。NRAM有可能提升为大内存容量，所以考虑到这一点，富士通决定开始开发大内存的NRAM来提高其非易失性内存。

据Spivey介绍，虽然最近这次与富士通的交易扭转了人们的想法，但是Nantero可能已经在廉价出售其关键业务给洛克希德马丁公司时，就开始纠正这次交易。

Spivey说：“关键的历史性许可协议不是计算机存储器，而是高级材料，其实我认为Nantero是一个材料公司，它的第一个主要常见产品恰好应用于计算机内存应用程序中。 2008年8月的关键许可证，授予了洛克希德马丁安排与Nantero政府应用公司知识产权组合的独家许可。我相信，切断肢体的牺牲对于Nantero来说是痛苦的，尤其是还要奉献出自己的员工，但是当时他们可能没有其他选择。

这并不是改变Nantero命运的所有许可交易和战略业务决策。 BCC报告确实提到了一些帮助NRAM度过艰难时期的技术调整。

报告虽然没有给出太多细节，但是说明了Imec在2012年帮助NRAM减小了存储单元的大小，这样就为将其缩减到20纳米节点以下提供了更大的可能性。

从本质上来说产生了两代NRAM，其中第一代是三端子半导体器件，其中第三端子用于在各种存储器状态之间切换存储器单元。 第二代NRAM技术基于两端存储器单元并且使得能够实现更小的尺寸。

毫无疑问，NRAM最大的技术障碍和Nantero最大的成就是克服了碳纳米管的纯度问题。 BCC报告引用了一些Nantero CEO Greg Schmergel的表达，强调了纯度问题是一个艰巨的任务，最终结果却是这个问题在一开始就已经解决了。

“没有人能将碳纳米管处理到不到1％的杂质，而我们发现我们需要的杂质要低于十亿分之一。这是一个很大的区别，“Schmergel在BCC报告中说。 “所以我们需要发明这个过程，现在我们已经减少到不到十亿分之一。这已经有专利保护。十多年后，我们仍然是唯一一家可以将碳纳米管用于生产CMOS且没有污染风险的公司。所以这是我们多年来的巨大优势。

正如BCC报告所述，纯度问题是一个困难，如果不能克服，可能会影响NRAM的前景。然而，技术发展的首要问题是工业的需求，即该技术绝无需在标准制造之外进行任何特殊加工。

“NRAM和Nantero所经历的长期过程是一个特点，而不是一个错误，”Spivey说。据Spivey透露，随着时间的推移，我们有可能看到具有全新视觉的NRAM，不仅在商业角度让人满意，更具技术优势。

Spivey补充说：“CNT作为记忆介质有一些固有优势——可高密度包装，可在极高的温度下运行，最重要的是以皮秒速度运行。相对来说它们需要更少的操作能量。”

技术调整、关键业务决策及时光的流逝似乎为NRAM带来了新的舞台。

原文链接：Carbon Nanotube Memory Company's Ship May Finally Come In。

本文由编辑部丁菲菲提供素材，王冰编译，点我加入材料人编辑部。

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