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XLPM 存储器技术

XLPM 超低功耗永久性存储器技术（Super Low-power Permanent   Memory）是公司全球独创、自主研发的核心专利技术，具有优异的数据保持能力，抗侦破、防篡改。采用该技术的存储器在商用辐照、高温、极寒、紫外线等恶劣工作环境下数据不丢失，数据存储时间达100年以上。

XLPM存储器采用标准Logic CMOS工艺制程，具有极强的 SOC 嵌入能力，可为集成电路行业提供 IP Core 嵌入服务，提升产品数据保持能力与安全能力，应用空间广阔。

XLPM存储器的原理与常见的非易失性存储器原理与有很大的不同，具体阐述如下。

常见的非易失性存储器：

浮栅型和电荷俘获型存储器是两种常见的非易失性存储器，它们通过电子的数量来定义数据的二进制状态，即“1”或“0”。浮栅型存储器的结构类似于场效应管，但采用了双栅结构，其中控制栅极和衬底之间夹有一层导电的浮置栅极。由于两个彼此绝缘且相隔较近的导体构成了电容器，这种结构能够通过存储电荷来实现信息存储。控制栅极和浮栅大多由多晶硅材料制成，浮栅与衬底和控制栅之间通过电荷隧穿层和电荷阻挡层隔离，电荷阻挡层通常由氧化物或ONO结构（氧化硅-氮化硅-氧化硅）组成。

浮栅型存储器的工作原理是通过外加电场，将电子注入或移出浮栅层，实现数据的写入或擦除。浮栅上存储的电荷量与晶体管的阈值电压成正比，进而决定单元的逻辑状态为“1”或“0”。当向浮栅注入足够多的电子时，存储器处于“编程”状态，表示为“1”；当电子被移出至某个临界值以下时，则处于“擦除”状态，表示为“0”。所有浮栅型存储器单元的基本架构大致相同。

相比之下，电荷俘获型存储器的单元结构类似于浮栅型，但将导电的多晶硅存储层替换为高电荷俘获密度的绝缘材料（如氮化硅，Si3N4）。这些绝缘材料中充满了深能级电荷陷阱，电子一旦被俘获，便难以逃脱，从而实现信息存储。电荷俘获型存储器同样通过外加电场，将电子注入或移出电荷俘获层来实现数据写入或擦除，这一过程改变了电荷存储层的电荷量及晶体管的阈值电压，进而决定数据的逻辑状态。

然而，由于电子天然具有隧穿逃逸特性，再加上阻挡介质中的工艺缺陷，随着时间的推移，存储在浮栅或电荷俘获层中的电荷可能会通过氧化层或阻挡介质流失，进而改变晶体管的阈值电压，导致读取的逻辑状态发生变化。任何使电子变得更活跃的因素，如温度、光照、紫外线或伽马射线，都会激发电子跃迁到更高能级，加速电荷的流失。当存储器单元无法保持足够的电荷时，即意味着数据的丢失。基于EEPROM、MTP的传统RFID产品在面对辐射时，通常无法保证数据的完整性，其内容经照射会被擦除或损坏。

为提高数据保持能力，通常会采用多种手段来改善氧化层和阻挡介质的质量。然而，即便是无缺陷的阻挡介质，仍无法完全消除电子的天然隧穿漏电流，因此电荷型存储器的数据保持时间在理论上也是有限的。

凯路威的XLPM存储器（超低功耗永久性存储器）：

与传统的非易失性存储器（如闪存、EEPROM、MTP）不同，凯路威的XLPM存储器不依赖于电荷载体来存储信息，而是通过氧化层介质的击穿状态来存储数据。氧化层作为薄膜置于两个电极之间，类似于电容器结构。当施加高电场时，氧化层会发生击穿，形成不可逆的导电通道，并在电场消失后永久保持其击穿状态，从而存储信息。通过检测导通电流的变化，便可确定数据是“0”还是“1”。

在受到高温、高低温循环、紫外线、商用辐照等外部恶劣环境影响下，传统的EEPROM、MTP很可能会因电荷的消失而丢失数据，但XLPM存储器中的物理性氧化层击穿状态则不会受到影响，从而保持数据完整性。凯路威的XLPM存储器已经在X-RFID芯片上进行测试，其数据保存时间已超过100年，且在上述各种环境中数据保持稳定、可靠。

常规EERPOM 存储器工艺	凯路威的XLPM存储器工艺（标准Logic CMOS）