中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所宋志棠和朱敏研究團隊等通過分子動力學計算，發(fā)現(xiàn)單質銻能夠在120 ps內從非晶結構中成核并進一步完全結晶。通過制備200 nm、120 nm和60 nm T型下電級器件的單質銻相變存儲器件，研究發(fā)現(xiàn)隨著器件尺寸減小，單質銻相變存儲器的速度越快。200 nm 單質銻器件最快的寫速度為359 ps（見圖1），當器件尺寸微縮至60 nm時，寫速度為~242 ps, 比傳統(tǒng)Ge₂Sb₂Te₅的快近100倍（20 ns）。通過與已報道的相變存儲器的速度對比（見圖2），單質Sb器件的速度明顯快于傳統(tǒng)Sb-Te、Ge-Te以及 Ge-Sb-Te基相變存儲器，其~242 ps的操作速度是目前相變存儲器速度的極限。此結果表明，通過選擇合適的相變材料，相變存儲器有望具備替代內存甚至緩存的潛力。 

　　　　該成果于1月31日發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上（10.1002/adma.202208065）。該工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家自然科學基金等的支持。 

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圖1 不同尺寸單質銻相變存儲器的（A）器件結構和（B）寫操作速度 

圖2 單質銻相變存儲器操作速度與已報道相變存儲器件的對比