開合可超1億次! 我國科學家研製碲開關升級新型記憶體
升溫,碲變液態,開關閉合;降溫,碲回歸固態,開關斷開…… 更奇妙的是,這樣的「溫控」開關小到納米級,一開一閉的時間只有15納秒,可以使用超過1億次!
記者從中科院上海微系統所獲悉,該所研究員宋志棠團隊研製出由碲元素製成的全新開關器件,這種開關具有高驅動電流、低漏導和長壽命性能,有望讓相變記憶體這一新型三維海量記憶體的性能進一步升級。 該成果近日發表於《科學》雜誌。
作為電子產品必備的元器件,記憶體廣泛應用於人們的工作生活,電腦里的記憶體條和硬碟就是其中最常見的兩類。 與此同時,在業界對記憶體更高性能的不懈追求下,速度快、功耗低、微縮性能好、可三維集成的相變記憶體受到熱捧,被視為最有潛力的新型海量記憶體。
“相變記憶體由相變存儲單元和開關單元構成,用一個相變存儲單元加一個開關單元記錄一個比特,但由於當前商用領域的開關組分複雜,制約了相變記憶體在壽命和存儲密度上進一步提升。” 宋志棠說。
據文章通訊作者朱敏介紹,團隊製備出60奈米至200納米大小的碲開關器件以驗證其性能。 當碲處於液態時表現出金屬性,可提供強大的驅動電流,當碲處於固態時,實現低漏導關斷。 另外,得益於單質碲組分均一,開關器件的一致性與穩定性進一步得到提升。
《科學》雜誌同期發表評論文章稱:「該成果是前所未有的,為實現晶態單質開關器件提供了穩健的方法,此單質開關為三維相變記憶體架構提供了新的視角。 ”