相变存储器(PCRAM)是下一代非易失性半导体存储器。相变材料在电脉冲的作用下可以发生从多晶态(低阻,“ 1” )到非晶态(高阻,“ 0” )的可逆结构相变,基于此类材料实现的相变存储器具有随着尺寸减小功耗变低、易与CMOS工艺兼容、擦写寿命长等优点。一般而言,相变存储器的写入时间在几十到几百纳秒之间,远比闪存(FLASH)的写入时间(约1μs)短。近年来,有关相变存储器的擦写速度的研究成为一个热点问题。
武汉光电国家实验室信息存储材料及器件研究团队硕士生黄冬其在缪向水教授的指导下,对相变存储器单元的写速度(RESET)进行了深入的研究,成功地实现了0.2ns电脉冲对相变存储器单元的信息写入, 是目前报道的最短写入时间。对相变存储器单元的写入过程也进行了数值模拟,计算和实验结果表明相变存储器单元在亚纳秒级电脉冲作用下的写入过程不是由热效应引起的,它是一种非热相变现象。此结果进一步完善了相变材料的相变机理。
该项工作得到了国家863项目(Nos.2009AA01Z113 and 2009AA01A402)的资助,论文“ Nonthermal phase transition in phase change memory cells induced by picosecond electric pulse”已在Applied Physics Letters 98, 242106 (2011)发表。
(责任编辑:陈智敏)