相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Phase-change random-access memory，PCRAM）是具有潛力的新一代非易失性存儲(chǔ)器，是業(yè)界、學(xué)界的研究熱點(diǎn)。PCRAM顯著的特性在于高操作速度且數(shù)據(jù)非易失性：高溫（600-700 K）下，相變存儲(chǔ)材料可實(shí)現(xiàn)納秒乃至亞納秒級(jí)高速晶化，而在室溫下，非晶態(tài)數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)十年以上的穩(wěn)定保持。

    相變異質(zhì)結(jié)對(duì)于克服傳統(tǒng)相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中限制多位存儲(chǔ)和并行計(jì)算的低精度瓶頸具有很大的潛力。浙江大學(xué)田鶴老師課題組和合作單位利用原位電子顯微學(xué)方法，結(jié)合理論計(jì)算，揭示了Sb2Te3/TiTe2相變異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)在電脈沖驅(qū)動(dòng)下的有序-無序相變微觀過程。研究發(fā)現(xiàn)，與塊狀單片Sb2Te3相比，受限Sb2Te3亞層的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變路徑和動(dòng)力學(xué)發(fā)生了巨大的變化，導(dǎo)致非晶弛豫明顯受到抑,制，晶化隨機(jī)性顯著降低，這對(duì)于快速、準(zhǔn)確的器件操控非常有意義。該工作為研究二維相變電子器件的工作機(jī)制提供了直接觀測(cè)證據(jù)和見解。研究成果以“Unusual phase transitions in two-dimensional telluride heterostructures”為題目發(fā)表在《Materials Today》上，湖南大學(xué)劉杰教授，深圳大學(xué)材料學(xué)院饒峰教授，浙江大學(xué)田鶴教授為共同通訊作者，浙江大學(xué)博士生王旭是該論文的共同第,一作者。

原位鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702122000426

圖1 實(shí)驗(yàn)方法

      本次研究中使用澤攸科技（ZepTools）的PicoFemto?原位TEM-STM測(cè)量系統(tǒng)在透射電鏡內(nèi)搭建了原位測(cè)試平臺(tái)。

圖2 In situ TEM observation

      原位電子顯微學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。從鎢針尖,端到相變材料樣品端的電壓脈沖可以誘導(dǎo)Sb2Te3晶體相和非晶體相的可逆轉(zhuǎn)換。

圖3 3D phase change in monolithic Sb2Te3

      為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法的可行性，研究人員首先研究了晶體化的Sb2Te3。他們利用尖,端數(shù)十納米到百納米的鎢針尖去傳遞電脈沖信號(hào)到到相變材料樣品，來模擬相變隨機(jī)存儲(chǔ)器件的編程過程。沿C軸的六方相的Sb2Te3晶體樣品（b）在RESET脈沖（5V，30ns）的作用下，完全變成了無定形狀態(tài)(d)，然后在另外一個(gè)SET（3V，30ns）脈沖作用下原本已經(jīng)非晶化的區(qū)域有多個(gè)小晶粒出現(xiàn)。此外，在圖f中他們觀察到電脈沖在晶體化的樣品中產(chǎn)生的一個(gè)蘑菇狀的無定形區(qū)域，在無定形區(qū)域和六方相區(qū)域之間的位置他們發(fā)現(xiàn)有巖鹽結(jié)構(gòu)新相產(chǎn)生。隨后利用電脈沖對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了操控。

圖4 2D crystallization in PCH

      隨后研究人員集中研究了Sb2Te3/TiTe2 相變異質(zhì)結(jié)樣品。上圖展示的是，初始的相變異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)（a）和RESET電脈沖（3.5V,30ns）作用之后的Sb2Te3亞層非晶化的圖像，以及SET電脈沖（2V，30ns）作用導(dǎo)致的Sb2Te3亞層再結(jié)晶之后的圖像，（b-f）為相應(yīng)的電子衍射花樣照片。

      綜上：研究人員利用原位高分辨電子顯微學(xué)手段在相變異質(zhì)結(jié)中觀察到了電脈沖驅(qū)動(dòng)的二維有序-無序相變過程。證明了相變異質(zhì)結(jié)中的約束作用在引導(dǎo)二維尺度的相變行為中起著決定性的作用:非晶弛豫被顯著抑,制，晶形核和生長的隨機(jī)性也被大大降低。研究人員利用直接高分辨率實(shí)驗(yàn)證據(jù)，結(jié)合理論分析，闡明了之前不清楚的機(jī)制：為什么相變異質(zhì)結(jié)器件能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和高速操作。研究人員認(rèn)為從納米尺度調(diào)控相變動(dòng)力學(xué)一直是一個(gè)有趣的話題，如何實(shí)現(xiàn)超小型化相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的超低非晶化能量和超長循環(huán)耐力方面，仍需要類似的原位研究。

圖5 研究中使用的原位TEM-STM樣品桿

 以上就是澤攸科技浙江大學(xué)：二維碲化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的異常相變的介紹，關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用的原位樣品桿價(jià)格請(qǐng)咨詢18817557412(微信同號(hào))