【希望之声2023年9月16日】（本台记者启术综合编译） 日本东北大学的研究人员近日通过溅射制造「碲化铌」（NbTe4）获得了一种具有卓越存储和热能力的先进相变存储器。
相变存储器是一种非易失性存储器，它利用相变材料（PCM）的能力在原子分散的非晶态和原子紧密排列的晶态之间转变。这种变化产生了可逆的电特性，可以设计用于存储和检索数据。
虽然该领域还处于起步阶段，但相变存储器由于其高存储密度和更快的读写能力，可能会彻底改变数据存储。但与这些材料相关的复杂开关机制和复杂的制造方法仍然给大规模生产带来了挑战。
近年来，二维范德华（vdW）过渡金属二硫属化物已成为一种有前景的PCM，可用于相变存储器。东北大学的一组研究人员研究了溅射技术在制造大面积二维vdW四硫属化物方面的潜在用途。利用这项技术，他们制造并确定了一种非常有前途的材料——碲化铌（NbTe4）。它具有约447℃（起始温度）的超低熔点。与传统的非晶相变材料（例如Ge2Sb2Te5，GST）相比，碲化铌具有低熔点和高结晶温度。这种独特的组合降低了复位能量并提高了非晶相的热稳定性。
制造出这种碲化铌后，研究人员也评估了其开关性能。与传统的相变存储化合物相比，它的运行能量显着降低。预计10年数据保留温度高达135℃，优于GST的85℃。这表明碲化铌具有出色的热稳定性以及在汽车行业等高温环境中使用的可能性。此外，碲化铌还表现出了约30纳秒的快速切换速度，进一步凸显了其作为下一代相变存储器的潜力。
东北大学高级材料研究所助理教授、该论文的合著者Yi Shuang解释道：「溅射是一种广泛使用的技术，涉及将材料薄膜沉积到基板上，从而能够精确控制薄膜厚度和成分。我们沉积的碲化铌薄膜最初是非晶态的，但通过在272℃以上的温度下退火，可以结晶成二维层状晶相。而我们的研究为开发高性能相变存储器开辟了新的可能性。凭借碲化铌的低熔点、高结晶温度和出色的开关性能，它被定位为解决当前PCM问题的理想材料。」
责任编辑：张莉莉
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