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碲化鈮展現(xiàn)下一代存儲器材料前景

來源:  發(fā)布時間:2023年07月20日 作者:

近日,國外某大學研究人員驗證了濺射技術(shù)在制造大面積二維范德華四硫?qū)倩锓矫娴臐撛谟猛?。利用這項技術(shù),他們制造并鑒定了一種非常有前途的材料——碲化鈮,它具有約447℃(起始溫度)的超低熔點。

相變存儲器是一種非易失性存儲器,它利用相變材料從非晶態(tài)(原子無序排列)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)(原子緊密堆積在一起)的能力。這種變化產(chǎn)生了可逆的電特性,可用于存儲和檢索數(shù)據(jù)。近年來,二維范德華過渡金屬二硫?qū)倩镆殉蔀橐环N有前景的相變材料,可用于相變存儲器。

 

 

雖然這一領(lǐng)域還處于起步階段,但相變存儲器由于其高存儲密度和更快的讀寫能力,有望徹底改變數(shù)據(jù)存儲。但與這些材料相關(guān)的復雜開關(guān)機制和制造方法,仍然給大規(guī)模生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)。

研究人員表示,濺射是一種廣泛使用的技術(shù),涉及將材料薄膜沉積到基板上,從而能夠精確控制薄膜的厚度和成分。此次新研究所沉積的碲化鈮薄膜最初是非晶態(tài)的,但通過在272℃以上的溫度下退火可結(jié)晶為二維層狀晶相。

 

 

與傳統(tǒng)的非晶態(tài)相變材料不同,碲化鈮表現(xiàn)出低熔點和高結(jié)晶溫度。這種獨特的組合降低了復位能量并提高了非晶相的熱穩(wěn)定性。研究人員評估了碲化鈮的開關(guān)性能,與傳統(tǒng)的相變存儲化合物相比,它的運行能量顯著降低。

團隊預計,新材料可在高達135℃的溫度下保留數(shù)據(jù)10年,優(yōu)于傳統(tǒng)非晶態(tài)相變材料的85℃,這表明碲化鈮具有出色的熱穩(wěn)定性以及在汽車行業(yè)等高溫環(huán)境中使用的可能性。此外,碲化鈮還表現(xiàn)出約30納秒的快速切換速度,進一步凸顯了其作為下一代相變存儲器的潛力。

 

 

 

 

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