亚纳秒钪锑碲缓存器件结晶动力学及纳米尺寸效应研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:62004131
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:16.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0401.半导体材料
- 结题年份:2022
- 批准年份:2020
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2021-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
The huge speed gap between the DRAM and NAND Flash has become the bottleneck of improving the overall computing ability in current computing hierarchy. Due to their non-volatility, high switching speed, low power consumption and high endurance, phase-change memory is deemed as the most promising candidate to bridge this performance gap. However, the crystallization speed of traditional phase-change materials (Ge2Sb2Te5) is still 10 times slower than that of DRAM. A recently developed phase-change material—Sc doped antimony telluride can crystallize in sub-nanosecond. Nevertheless, no conclusion has been made on the optimal composition and its nano-size effect. This proposal will focus on ScxSb2Te3 phase-change materials and investigate their (1) temperature-dependent crystallization kinetics, including viscosity, fragility, crystal growth rate and nucleation rate as a function of Sc contents via characterizing their heat flow curves at wide span of heating rates in association with subsequent crystallization modeling; (2) size effect of electrical performance and thermal stability by fabricating nanosized phase-change memory using electron beam lithography, in order to unravel the mechanism of Sc doping induced crystallization acceleration, obtain the optimal Sc content in ScxSb2Te3 alloy and achieve faster speed and lower power consumption in phase-change memory. This research can provide deep insights and theoretical guidance to the engineering of ScxSb2Te3 based phase-change memory.
目前存储器行业DRAM和NAND Flash之间巨大的速度差异是其计算性能提升的主要瓶颈。由于非易失性、高运算速度、低功耗、高循环寿命等优点,相变存储器被认为是最有希望填补此性能鸿沟的存储技术。然而传统相变材料(Ge2Sb2Te5)的相变速度和DRAM比仍然有不小的差距。最近开发出的一种新型相变材料钪锑碲具有亚纳秒相变速度,然而其体系的最优组分及纳米尺寸效应尚无定论。本项目聚焦能潜在应用于高速相变存储器的钪锑碲相变材料,拟主要通过(1)表征相变材料在宽加热速率下的热流曲线,建立结晶模型,结合数据分析研究其结晶动力学,如黏度、脆性、晶体生长速率、形核率等与温度及钪组分的对应关系;(2)采用电子束曝光设备制备纳米尺度相变存储器研究钪碲锑相变器件电学性能、热稳定性等的纳米尺寸效应,以阐明钪锑碲相变材料中钪掺杂加速材料结晶的作用机制、优选钪锑碲材料体系中钪组分;同时微缩化相变器件以加快结晶速度、降低功耗,为实现钪锑碲相变材料在自主闪存型相变存储器中的工程化提供理论基础。
结项摘要
作为新兴存储技术中最有潜力衔接传统计算架构中的DRAM+FLASH模式的存储技术,相变存储器在存算一体、类脑计算等新领域有着巨大的应用前景。最近新开发的一种新型相变存储材料,钪掺杂锑碲,将传统相变存储材料的结晶速度提高了一个数量级,但在组分优化、尺寸效应等方面缺乏系统研究,阻碍了其进一步应用。本项目聚焦钪锑碲相变材料的结晶动力学和器件性能:(1)通过研究钪锑碲相变材料在宽升温速率范围内的热流曲线,建立结晶模型研究其过冷液相的黏度、脆性、晶体生长速率、形核率等重要参数在玻璃化转变温度和熔点温区的变化,发现黏度的强-脆转变和异质形核促使钪碲锑能同时具有结晶速度快、非晶热稳定性好的优点。(2)采用微纳加工制备不同钪组分的纳米尺度相变存储器、系统研究钪碲锑相变器件电学性能、热稳定性等,结合结晶行为优选钪锑碲材料体系中钪组分,Sc组分为0.2-0.3。(3)研究微缩化相变器件性能,以解析其纳米尺寸效应,获得稳定的多态,相较于传统器件钪碲锑相变存储器漂移系数降低了约2-3数量级,为实现钪锑碲相变材料在自主闪存型相变存储器中的工程化提供理论基础。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Nano-composite phase-change antimony thin film for fast and persistent memory operations
用于快速持久存储操作的纳米复合相变锑薄膜
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:Materials Today Physics
- 影响因子:11.5
- 作者:Yimin Chen;Bin Chen;Lei Sun;Wenhao Leng;Yingjie Meng;Chenjie Gu;Yuanlin Chen;Tao Song;Jiaen Huang;Junqiang Wang;Guoxiang Wang;Xiang Shen;Feng Rao
- 通讯作者:Feng Rao
Reliable 2D Phase Transitions for Low-Noise and Long-Life Memory Programming
可靠的 2D 相变,实现低噪声和长寿命存储器编程
- DOI:10.3389/fnano.2021.649560
- 发表时间:2021-03
- 期刊:Frontiers in Nanotechnology
- 影响因子:--
- 作者:Keyuan Ding;Tianci Li;Bin Chen;Feng Rao
- 通讯作者:Feng Rao
Boosting crystallization speed in ultrathin phase-change bridge memory device using Sb2Te3
使用 Sb2Te3 提高超薄相变桥存储器件的结晶速度
- DOI:10.1016/j.mssp.2021.105999
- 发表时间:2021
- 期刊:Materials Science in Semiconductor Processing
- 影响因子:4.1
- 作者:Keyuan Ding;Bin Chen;Feng Rao
- 通讯作者:Feng Rao
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
量子点-Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性
- DOI:10.7498/aps.69.20191871
- 发表时间:2020
- 期刊:物理学报
- 影响因子:--
- 作者:张蓝云;薛海斌;陈彬;陈建宾;邢丽丽
- 通讯作者:邢丽丽
复合式水稻田除草机的设计与试验
- DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2018.03.010
- 发表时间:2018
- 期刊:农机化研究
- 影响因子:--
- 作者:赵柳霖;齐龙;马旭;郑文汉;林少敏;王聪;陈彬
- 通讯作者:陈彬
干旱区典型城市云对太阳辐射的影响
- DOI:10.13866/j.azr.2018.02.23
- 发表时间:2018
- 期刊:干旱区研究
- 影响因子:--
- 作者:陈春美;钟珂;陈勇航;秦榕;辛渝;陈彬;刘琼;周黛怡
- 通讯作者:周黛怡
基于MaxEnt模型的广东省红树林潜在适生区和保护空缺分析
- DOI:10.13292/j.1000-4890.202011.009
- 发表时间:2020
- 期刊:生态学杂志
- 影响因子:--
- 作者:晁碧霄;胡文佳;陈彬;张典;陈光程;俞炜炜;马志远;雷光春;王玉玉
- 通讯作者:王玉玉
粘结剂对尘泥含碳球团干球强度的影响
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:烧结球团
- 影响因子:--
- 作者:龙红明;王平;高岗;陈彬
- 通讯作者:陈彬
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
陈彬的其他基金
频谱资源连续性约束下的绿色光电联合流量疏导研究
- 批准号:61575126
- 批准年份:2015
- 资助金额:64.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}