中國科學院上海微系統與信息技術研究所宋志棠團隊近期在國產新型存儲器材料上取得重大突破，創新提出一種高速相變材料的設計思路，打破了國外技術壁壘。該成果近日在線發表于《科學》雜志。
存儲器是集成電路最重要的技術之一，能否開發自主知識產權的存儲器芯片事關國家信息安全。
目前，國際上通用的存儲器材料是“鍺銻碲”。近年來，消費電子產品的普及對存儲器芯片的功耗、壽命、尺寸、持久力等各項性能指標均提出了更高要求，世界各國科學家都在加緊攻關存儲器芯片的制造材料。
宋志棠團隊通過第一性理論計算與分子動力學模擬，從眾多“候選”元素中，優選出“鈧”作為摻雜元素，設計發明了低功耗、長壽命、高穩定性的“鈧銻碲”材料。
“鈧元素與碲元素可以形成穩定的八面體，這對實現高速、低功耗存儲至關重要。”宋志棠介紹，基于“鈧銻碲”材料的新型存儲器可實現700皮秒的高速存儲操作，循環使用壽命大于1000萬次。
進一步測試表明，相比傳統“鍺銻碲”器件，“鈧銻碲”新材料的操作功耗降低了90%，且十年的數據保持力相當；通過進一步優化材料與微縮器件尺寸，基于“鈧銻碲”新材料的國產新型存儲器綜合性能將會進一步提升。
業內人士認為，“鈧銻碲”國產新型存儲材料的發現及其在高密度、高速存儲器上的應用驗證，對于我國突破國外技術壁壘、開發自主知識產權的存儲器芯片具有重要價值，有助于維護我國存儲器芯片的信息安全。
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