抑制纳米级反中的结构松,使得超低漂移相位变换记忆应用成为可能
Bin Chen1, Xue-Peng Wang1,2, Fangying Jiao1
1College of Materials Science and Engineering, Shenzhen Key Laboratory of New Information Display and Storage Materials, Shenzhen University, Shenzhen, 518060, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|June 28, 2023
概括
研究人员开发了超薄的4nm反 (Sb) 薄膜用于相变随机访问记忆 (PCRAM). 这项创新显著降低了电阻漂移,为先进的内存和计算应用实现了可靠的多层次编程.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 固态电子 固态电子
背景情况:
- 换相随机存储器 (PCRAM) 面临着相变材料 (PCM) 阻力漂移的挑战.
- 这种由结构放松引起的漂移限制了高容量内存和高并行计算,需要可靠的多位编程.
- 现有的PCM如GeSbTe具有局限性,而更简单的PCM,如 (Sb) 的纳米尺度衰老机制仍然在很大程度上未被探索.
研究的目的:
- 研究纳米级反 (Sb) 作为相变材料 (PCM) 的衰老机制.
- 证明使用简化组合和微型几何学来抑制PCM放松的可行性.
- 为了实现精确的多层次编程,在先进的PCRAM设备中使用超低电阻漂移.
主要方法:
- 制造具有4nm最佳厚度的超薄反 (Sb) 薄膜.
- 在SiO2基板上的Sb薄膜的原子结构和界面特性.
- 电气测量以评估阻力漂移系数和多层次编程能力.
主要成果:
- 薄的Sb薄膜 (4nm) 可实现精确的多层编程,具有超低的阻力漂移系数 (≈10^-4 - 10^-3).
- 改善的稳定性归因于Sb中略有改变的皮尔尔斯扭曲和Sb/SiO2接口上的不太扭曲的八面体式原子配置.
- 通过PCM的组成简化和几何微型化来证明抑制放松.
结论:
- 纳米级PCM的界面调节是可靠抵抗控制的关键方法.
- 使用超薄 Sb 薄膜的积极缩小的 PCRAM 设备可以显著提高存储和计算效率.
- 这项工作为开发高度可靠和高效的下一代内存和计算技术铺平了道路.
