材料前瞻：相变材料将开启存储芯片新天地？

来源：今日新材料

存储器是集成电路最重要的技术之一，是集成电路核心竞争力的重要体现。然而，我国作为IC产业最大的消费国，相较于国外三星、英特尔等公司而言，我国存储器的自给能力还相对较弱。在对存储芯片材料的研发刻不容缓之际，相变存储器走进了人们的视野。近日，《中国电子报》就相变材料发展问题，采访了中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米材料与器件实验室主任宋志棠。

相变存储器是一种高性能、非易失性存储器，而相变材料基于硫属化合物玻璃。此类化合物有一个很重要的特性，那就是当它们从一相移动到另一相时，可以改变它们的电阻。该材料的结晶相是低电阻相，而非晶相为高电阻相，通过施加或消除电流来完成相变。与基于NAND的传统非易失性存储器不同，相变存储器设备可以实现几乎无限数量的写入。此外，相变存储器的优势还包括：访问响应时间短、字节可寻址、随机读写等。因此，相变存储器也被称为是能够“改变未来”的存储技术之一。与此同时，相变材料也成了存储芯片材料研究的重中之重。

“目前相变材料还处于创新初级阶段，且可参照的东西也有限。然而，众人拾柴火焰高，若希望相变材料能够在半导体领域得到更广泛的运用，还需要整个产业链对此多加关注，协同发展。产、学、研紧密结合，才能够真正实现质的飞跃。”宋志棠说道。对于未来相变材料在半导体产业中的技术发展需求，宋志棠认为主要有三点：其一，高纯度。半导体材料对于纯度的要求是非常高的，因为原料纯度低往往会直接影响器件的性能，所以所有的半导体材料都需要对原料进行提纯。其二，高重复性。对于半导体这类高技术型产业，研发周期长且研发费用高昂，因此半导体材料需要有很高的重复利用性。其三，高可靠性以及稳定性。在半导体领域中，每一个步骤都十分关键，因此需要研究人员时刻保持严谨态度，否则很容易造成巨大损失。

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