XLPM 存儲器技術

XLPM 超低功耗永久性存儲器技術（Super Low-power Permanent   Memory）是公司全球獨創、自主研發的核心專利技術，具有優異的數據保持能力，抗偵破、防篡改。采用該技術的存儲器在商用輻照、高溫、極寒、紫外線等惡劣工作環境下數據不丢失，數據存儲時間達100年以上。

XLPM存儲器采用标準Logic CMOS工藝制程，具有極強的 SOC 嵌入能力，可爲集成電路行業提供 IP Core 嵌入服務，提升産品數據保持能力與安全能力，應用空間廣闊。

XLPM存儲器的原理與常見的非易失性存儲器原理與有很大的不同，具體闡述如下。

常見的非易失性存儲器：

浮栅型和電荷俘獲型存儲器是兩種常見的非易失性存儲器，它們通過電子的數量來定義數據的二進制狀态，即“1”或“0”。浮栅型存儲器的結構類似于場效應管，但采用了雙栅結構，其中控制栅極和襯底之間夾有一層導電的浮置栅極。由于兩個彼此絕緣且相隔較近的導體構成了電容器，這種結構能夠通過存儲電荷來實現信息存儲。控制栅極和浮栅大多由多晶矽材料制成，浮栅與襯底和控制栅之間通過電荷隧穿層和電荷阻擋層隔離，電荷阻擋層通常由氧化物或ONO結構（氧化矽-氮化矽-氧化矽）組成。

浮栅型存儲器的工作原理是通過外加電場，将電子注入或移出浮栅層，實現數據的寫入或擦除。浮栅上存儲的電荷量與晶體管的阈值電壓成正比，進而決定單元的邏輯狀态爲“1”或“0”。當向浮栅注入足夠多的電子時，存儲器處于“編程”狀态，表示爲“1”；當電子被移出至某個臨界值以下時，則處于“擦除”狀态，表示爲“0”。所有浮栅型存儲器單元的基本架構大緻相同。

相比之下，電荷俘獲型存儲器的單元結構類似于浮栅型，但将導電的多晶矽存儲層替換爲高電荷俘獲密度的絕緣材料（如氮化矽，Si3N4）。這些絕緣材料中充滿了深能級電荷陷阱，電子一旦被俘獲，便難以逃脫，從而實現信息存儲。電荷俘獲型存儲器同樣通過外加電場，将電子注入或移出電荷俘獲層來實現數據寫入或擦除，這一過程改變了電荷存儲層的電荷量及晶體管的阈值電壓，進而決定數據的邏輯狀态。

然而，由于電子天然具有隧穿逃逸特性，再加上阻擋介質中的工藝缺陷，随着時間的推移，存儲在浮栅或電荷俘獲層中的電荷可能會通過氧化層或阻擋介質流失，進而改變晶體管的阈值電壓，導緻讀取的邏輯狀态發生變化。任何使電子變得更活躍的因素，如溫度、光照、紫外線或伽馬射線，都會激發電子躍遷到更高能級，加速電荷的流失。當存儲器單元無法保持足夠的電荷時，即意味着數據的丢失。基于EEPROM、MTP的傳統RFID産品在面對輻射時，通常無法保證數據的完整性，其内容經照射會被擦除或損壞。

爲提高數據保持能力，通常會采用多種手段來改善氧化層和阻擋介質的質量。然而，即便是無缺陷的阻擋介質，仍無法完全消除電子的天然隧穿漏電流，因此電荷型存儲器的數據保持時間在理論上也是有限的。

凱路威的XLPM存儲器（超低功耗永久性存儲器）：

與傳統的非易失性存儲器（如閃存、EEPROM、MTP）不同，凱路威的XLPM存儲器不依賴于電荷載體來存儲信息，而是通過氧化層介質的擊穿狀态來存儲數據。氧化層作爲薄膜置于兩個電極之間，類似于電容器結構。當施加高電場時，氧化層會發生擊穿，形成不可逆的導電通道，并在電場消失後永久保持其擊穿狀态，從而存儲信息。通過檢測導通電流的變化，便可确定數據是“0”還是“1”。

在受到高溫、高低溫循環、紫外線、商用輻照等外部惡劣環境影響下，傳統的EEPROM、MTP很可能會因電荷的消失而丢失數據，但XLPM存儲器中的物理性氧化層擊穿狀态則不會受到影響，從而保持數據完整性。凱路威的XLPM存儲器已經在X-RFID芯片上進行測試，其數據保存時間已超過100年，且在上述各種環境中數據保持穩定、可靠。

常規EERPOM 存儲器工藝	凱路威的XLPM存儲器工藝（标準Logic CMOS）