【希望之聲2023年9月17日】（本台記者啟術綜合編譯） 日本東北大學的研究人員近日通過濺射製造「碲化鈮」（NbTe4）獲得了一種具有卓越存儲和熱能力的先進相變存儲器。
相變存儲器是一種非易失性存儲器，它利用相變材料（PCM）的能力在原子分散的非晶態和原子緊密排列的晶態之間轉變。這種變化產生了可逆的電特性，可以設計用於存儲和檢索數據。
雖然該領域還處於起步階段，但相變存儲器由於其高存儲密度和更快的讀寫能力，可能會徹底改變數據存儲。但與這些材料相關的複雜開關機制和複雜的製造方法仍然給大規模生產帶來了挑戰。
近年來，二維范德華（vdW）過渡金屬二硫屬化物已成為一種有前景的PCM，可用於相變存儲器。東北大學的一組研究人員研究了濺射技術在製造大面積二維vdW四硫屬化物方面的潛在用途。利用這項技術，他們製造並確定了一種非常有前途的材料——碲化鈮（NbTe4）。它具有約447℃（起始溫度）的超低熔點。與傳統的非晶相變材料（例如Ge2Sb2Te5，GST）相比，碲化鈮具有低熔點和高結晶溫度。這種獨特的組合降低了複位能量並提高了非晶相的熱穩定性。
製造出這種碲化鈮後，研究人員也評估了其開關性能。與傳統的相變存儲化合物相比，它的運行能量顯着降低。預計10年數據保留溫度高達135℃，優於GST的85℃。這表明碲化鈮具有出色的熱穩定性以及在汽車行業等高溫環境中使用的可能性。此外，碲化鈮還表現出了約30納秒的快速切換速度，進一步凸顯了其作為下一代相變存儲器的潛力。
東北大學高級材料研究所助理教授、該論文的合著者Yi Shuang解釋道：「濺射是一種廣泛使用的技術，涉及將材料薄膜沉積到基板上，從而能夠精確控制薄膜厚度和成分。我們沉積的碲化鈮薄膜最初是非晶態的，但通過在272℃以上的溫度下退火，可以結晶成二維層狀晶相。而我們的研究為開發高性能相變存儲器開闢了新的可能性。憑藉碲化鈮的低熔點、高結晶溫度和出色的開關性能，它被定位為解決當前PCM問題的理想材料。」
責任編輯：张莉莉
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