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相变存储器-核心原理与技术挑战.docx
资料介绍
相变存储器（PCM/PCRAM）
相变存储器（Phase Change Memory，简称PCM或PCRAM）是一种基于相变材料电阻变化特性实现数据存储的新型非易失性存储器，被业界认为是最有可能替代传统存储器、实现“统一存储”架构的下一代存储技术之一。
工作原理
相变存储器的核心存储单元由相变材料和加热电极构成，常用的相变材料为硫系化合物（最典型的是Ge₂Sb₂Te₅，简称GST），这类材料在不同温度处理下会发生晶态和非晶态两种完全不同结构的转变，对应两种状态拥有差异显著的电阻特性：非晶态电阻高，晶态电阻低，以此分别对应数字存储中的“0”和“1”。
三种不同的操作对应不同的加热功率与温度：
1. 擦除操作：向存储单元通入中等强度电流，加热电极产生约150℃~300℃的热量，使相变材料达到结晶温度，非晶态材料转变为低电阻的晶态，完成数据“1”写入。
2. 写入操作：向存储单元通入强度更高的大电流，加热温度升高到相变材料熔点（约600℃以上），相变材料熔化后快速冷却，保持为高电阻的非晶态，完成数据“0”写入。
3. 读取操作：通入强度远低于写入/擦除的小电流，不会改变相变材料的结构状态，通过检测存储单元的电阻大小，区分高低电阻态即可读出存储的数据。
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