通过纳米受限细胞结构扩展相变记忆的切换耐久性
Jia Zheng1,2, Ruobing Wang1, Wencheng Fang1
1State Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China.
Nature communications
|July 2, 2025
概括
研究人员通过使用纳米封闭结构和碳添加GeSbTe的方法,提高了1.1 × 1011循环之外的相变记忆耐力. 这克服了存储类内存的切换电流和耐久性挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 阶段变换内存 (PCM) 是存储类内存的一个有前途的技术.
- 高开关电流和有限的耐久性是PCM采用的关键挑战.
研究的目的:
- 为了证明PCM设备的更强的切换耐久性.
- 调查纳米封闭和材料兴奋剂对设备性能和故障机制的影响.
主要方法:
- 制造具有纳米封闭结构的类PCM设备.
- 使用碳合的GeSbTe作为相变材料.
- 进行了广泛的循环切换测试,以评估耐用性和故障模式.
主要成果:
- 实现了超过1.1 × 1011周期的切换耐久性.
- 确定过度编程和碳迁移是故障机制.
- 纳米限制降低了 RESET 能量,并减轻了过度编程,延长了设备的寿命.
结论:
- 纳米封闭结构和碳合的GeSbTe显著提高了PCM切换耐久性.
- 该研究提供了对可靠PCM的故障机制和缓解策略的见解.
- 这一进步解决了PCM在存储类内存应用中的关键挑战.


