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

交叉陣列中的漏電流問題是電阻型存儲器（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現上述存儲器的高密度三維交叉陣列集成具有重要意義。劉明院士團隊設計了一種基于NbOx的高性能選通器件，通過對氧元素分布的調節與隧穿層的引入，實現了高開態電流密度（4.8MA/cm2）、高操作速度（10ns）、高疲勞特性(>1012)。在機理研究方面，基于變溫測試結果及第一性原理計算，提出了基于熱失控（Thermal runaway）結合肖特基勢壘的電荷傳輸模型。這為RRAM等新型存儲器的高密度集成提供了解決方案。

上述研究成果以題為“Nb1-xO2 based Universal Selector with Ultra-high Endurance (>1012), high speed (10ns) and Excellent Vth 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并稱微電子技術領域的“奧林匹克盛會”，是超大規模集成電路和半導體器件領域里最頂尖的國際會議之一，也是展現IC技術最新成果的櫥窗。截止2019年的VLSI，中國大陸地區在VLSI技術研討會總共入選論文18篇，該論文是劉明院士團隊繼2016年之后的第二篇入選文章。