科学家观察狭窄相变内存装置的自我修复

时间：2021-07-29 19:52:03 来源：

Judy Cha实验室的合作，Carol和Douglas Momamed Moderning Engineeric Science助理教授和IBM的Watson研究中心可以帮助制造潜在的革命技术对制造业更加可行。

相变内存（PCM）设备在近年来作为计算机随机存取存储器的更改替代品出现。使用热量将材料从非晶晶体转变为晶体，PCM芯片快速，使用更小的功率并具有缩小到更小的芯片的可能性 - 允许轨迹更小，更强大的计算继续。然而，制造PCM设备的大规模质量和长期耐久性是一项挑战。

“每个人都试图这样做，我们希望精确地了解相变行为，”Cha的实验室博士候选人玉金谢说，并在该研究的主要作者中说。“这是相变记忆的最大挑战之一。”

Yale-IBM研究团队的工作可以帮助清除这种障碍。在亚历科学研究所（YINQE）的耶鲁斯透射电子显微镜（TEM）中使用，观察到该器件的相变，如何“自我愈合”空隙 - 即耗尽材料留下的空白空间通过化学隔离。这些类型的纳米级空隙对以前的PCM设备引起了问题。它们的空隙自我愈合的结果发表于先进的材料。

标准PCM设备具有所谓的蘑菇结构，而耶鲁IBM团队使用密集的PCM结构具有金属衬里，使其更加坚固。“金属衬里保护材料并降低PCM的电阻漂移，提高整体性能，”谢说。

通过TEM观察相变过程，研究人员看到了PCM设备的自我愈合特性是如何来自器件结构和金属衬里的组合，这使得能够控制材料的相变。

Wanki Kim在该项目上工作的IBM研究员表示，下一步可能是开发双极操作以切换电压方向，可以控制化学隔离。在正常操作模式下，电压偏置方向始终相同。下一步可以进一步延长设备寿命。

出版物：Yujun谢，等，“具有金属表面活性剂层的密闭相变记忆装置的自我愈合，”2018年先进的材料; DOI：10.1002 / ADMA.201705587.

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