中科院上海微系统所 Science：非易失性相变存储器

【引言】

非易失性相变存储器已经成功地商业化，但要进一步将密度缩小到10 nm以下，需要为存储单元和相关的垂直堆叠的双端访问开关在成分和结构上均质的材料。选择器开关主要是非晶硫族化物Ovonic阈值开关(OTSs)，在非晶状态下，其工作时的非线性电流响应高于阈值电压。然而，它们目前由于所使用的第四系或更多样化的硫族化合物所带来的化学复杂性而受到影响。

【成果简介】

今日，在中国科学院上海微系统与信息技术研究所朱敏研究员和宋志棠研究员团队等人带领下，提出了一种单元素碲（Te）易失性开关，具有较大的驱动电流密度（≥11兆安培/平方厘米），~10³开/关电流比，超过20纳秒的开关速度。低OFF电流是由于Te电极界面上存在~0.95电子伏肖特基势垒而产生的，而纯Te的瞬态电压脉冲诱导晶液熔融转变则导致高ON电流。研究发现的单元素电子开关可能有助于实现更密集的存储芯片。相关成果以题为“Elemental electrical switch enabling phase segregation–free operation”发表在了Science。

【图文导读】

图1 Te开关器件的结构和性能

图2 热退火前后200 nm Te开关器件的电气特性

图3 Te开关低OFF电流的来源

图4 通过原位TEM观测得到Te器件的开关机理

文献链接：Elemental electrical switch enabling phase segregation–free operation（Science，2021，DOI:10.1126/science.abi6332）

本文由木文韬翻译，材料牛整理编辑。

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