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高效相变材料:实现双向存储的关键

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:相变存储器中信息存储取决于相变材料的结晶相与非晶相之间电学或光学性质的巨大反差。目前大多数相变存储技术研究都是基于这种电致相变存储。这两种状态之间的电阻差通常是四个数量级,状态转变在一定条件下是可逆的,因此相变材料可以用于双向储存器。

高效相变材料:实现双向存储的关键

可擦写的双向储存器为人们生活提供了极大的便利。其中相变存储由于非易失性,被认为是未来主流存储技术之一。相变存储器中信息存储取决于相变材料的结晶相(低电阻、高反射率)与非晶相(高电阻、低反射率)之间电学或光学性质的巨大反差。1968年,Ovshinsky首次描述了硫族化合物Te48 As30 Si12 Ge10可以在高阻态和低阻态之间快速转换,即所谓的Ovshinsky电子效应,并提出该电学性质差异可用于信息存储[544]。目前大多数相变存储技术研究都是基于这种电致相变存储。近年来,研究者开发出多组分复合光纤,其通过光电结合调控光纤中材料的相变可发生在微米尺度内,对于开发高时空分辨特性的相变存储极具优势,由此推动了电子存储技术向光电存储方向发展。

2011年,Danto等研制出两类高Te含量的相变材料复合光纤,分别以Ga10Ge15Te75玻璃(GGT玻璃)和Ge22 As18 Se15 Te45玻璃(GAST玻璃)为纤芯,以聚砜(PSU)和聚醚砜(PES)为包层,并在纤芯周围植入电极,通过调制电流脉冲促使晶体生长或者熔化,从而实现晶态—非晶态之间的转变[545]。这两种状态之间的电阻差通常是四个数量级,状态转变在一定条件下是可逆的,因此相变材料可以用于双向储存器。研究发现,通过电致相变产生晶体细丝的位置是随机的,而通过光电混合调控,则可以实现沿光纤轴向相变高精度定位,并对每根光纤中的相变位置进行多比特编码。(www.xing528.com)

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