碲化铌存储器材料发展带来重大突破
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美国东北大学的研究人员验证了溅射技术在制造大面积二维范德华四硫属化物方面的潜在用途。他们成功制造并鉴定了一种具有超低熔点的材料——碲化铌。这项研究发表在《先进材料》杂志上。
相变存储器是一种利用相变材料从非晶态到晶态转变的能力实现数据存储的非易失性存储器。近年来，二维范德华过渡金属二硫属化物被认为是一种有前景的相变材料，可用于相变存储器。
虽然这个领域还处于起步阶段，但相变存储器因其高存储密度和更快的读写速度而被视为改变数据存储方式的潜在技术。然而，与这些材料相关的复杂开关机制和制造方法对于大规模生产来说仍然是一个挑战。
研究人员指出，溅射是一种广泛应用的技术，通过将材料薄膜沉积到基板上，可以精确控制薄膜的厚度和成分。在这项研究中，他们用溅射技术制备了碲化铌薄膜，最初为非晶态，但在272℃以上的温度下退火后可结晶为二维层状晶体。
与传统的非晶态相变材料不同，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态的热稳定性。研究人员评估了碲化铌的开关性能，与传统相变存储化合物相比，它的运行能量显著降低。
研究团队预测，这种新材料在高达135℃的温度下可以保留数据10年，优于传统非晶态相变材料的85℃，这表明碲化铌具有出色的热稳定性，有望在高温环境中（如汽车行业）使用。此外，碲化铌还展示了约30纳秒的快速切换速度，进一步突显了其作为下一代相变存储器的潜力。
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