Память фазового перехода активно преследуется как альтернатива повсеместной флэш-памяти для приложений хранения данных, потому что флэш-память ограничена в ее плотности хранения, и память фазового перехода может работать намного быстрее.Память фазового перехода полагается на материалы, которые изменяются от беспорядочной, аморфной структуры до прозрачной структуры, когда электрический импульс применен.
У материала есть высокое электрическое сопротивление в его аморфном государственном и низком сопротивлении в его кристаллическом состоянии – соответствие 1 и 0 государствам двоичных данных.У флэш-памяти есть проблемы, когда устройства становятся меньшего размера, чем 20 миллимикронов. Но устройство памяти фазового перехода может составить меньше чем 10 миллимикронов – позволяющий больше памяти быть сжатым в более крошечные места. «Это – самая важная особенность этого вида памяти», сказал Силинь Чжоу из Шанхайского Института Микросистемы и Информационных технологий в китайской Академии наук.
Данные могут также быть написаны в воспоминания фазового перехода очень быстро, и устройства были бы относительно недороги, добавил он.До сих пор самый популярный материал для устройств памяти фазового перехода содержит германий, сурьму и теллур.
Но комплексы с тремя элементами более трудные работать с, сказал Чжоу.«Трудно управлять производственным процессом памяти фазового перехода троичных сплавов, таких как традиционно используемый материал германиевого теллура сурьмы. Гравюра и полировка материала с chalcogens могут изменить состав материала, из-за движения атомов теллура», объяснил Чжоу.
Чжоу и его коллеги обратились к материалу со всего двумя элементами: алюминий и сурьма. Они изучили изменяющие фазу свойства материала, найдя, что это более тепло стабильно, чем комплекс Гэ-Сб-Те. Исследователи обнаружили, что у Al50Sb50, в частности, есть три отличных уровня сопротивления – и таким образом способность сохранить три бита данных в единственной клетке памяти, вместо всего два. Это предполагает, что этот материал может использоваться для многоуровневого хранения данных.
«Двухступенчатое снижение сопротивления во время кристаллизации материала может использоваться для многоуровневого хранения данных (MLS) и, интересно, три отличных уровня сопротивления достигнуты в клетках памяти фазового перехода», говорит Чжоу. «Таким образом, материал алюминиевой сурьмы выглядит многообещающим для использования в высокоплотных энергонезависимых приложениях памяти из-за ее хорошей термической устойчивости и способности MLS».Исследователи теперь исследуют выносливость или обратимое электрическое переключение клетки памяти фазового перехода со способностью MLS.