[00316659]超低噪声与漂移的相变异质结存储器

2015-2018年间相变随机存储器（Phase-change random-access memory， PCRAM）已实现商业化：Intel量产128-512 GB傲腾Optane芯片已作为持久性存储器替代闪存（NAND Flash）及部分内存（DRAM）。然而在反复相变操作过程中， Ge2Sb2Te5（GST）材料非晶相具有本征的电阻值随时间显著漂移特性，且在结晶化时亦存在较大的随机性，致使多数据态存储操作时各态电阻值波动较大，造成神经元计算时噪声颇高，严重制约了高精度、高效率神经元计算器件的开发。 聚焦此关键科学问题，饶峰教授提出了一种新式的相变异质结(Phase-change heterostructure，PCH)材料。该 PCH 可有效抑制玻璃态相变材料结构弛豫以及反复可逆相变过程中的组分偏析，将 PCRAM 器件数据态的阻值波动和漂移降低到前所未有的水平。且 PCH 结构的制备过程不需要开发额外复杂的工艺，可完美匹配现有 PCRAM 量产工艺，将有助于大力推进基于先进微电子技术的高性能神经元感知芯片的开发。

技术创新

提出了一种新式的相变异质结(Phase-change heterostructure，PCH)设计，由多个交替堆叠的相变层与限制层构成，并通过原位加热且低速生长的多层薄膜磁控溅射沉积技术实现了高质量 PCH 薄膜的制备。

专利情况

申请号（授权号）：

市场前景及应用领域

有助于大力推进基于先进微电子技术的高性能神经元感知芯片的开发。