逆抵抗変化Cr2Ge2Te6 相変化材料の結晶化メカニズム

摘要

相変化メモリは次世代型の不揮発性メモリとして注目を集めている。現在、実用化されている相変化材料はGe-Sb-Te 化合物（GST）であり、GST を用いた相変化メモリは書き換え可能回数が大きく、GST の結晶化速度が速いため高速動作が可能であるという特徴を有している。一方でGSTはアモルファス相の熱的安定性に乏しいため、相変化メモリをより高集積化した時に生じる熱擾乱の影響を無視できない。また、融点が高く、結晶相の抵抗が低いために書き換え時に大きな電流を必要とするため、動作電力が大きいという課題もある。そこで発表者らは、近年、逆抵抗変化を示すCr_2Ge_2Te_6 化合物(CrGT)に着目している。CrGTは高い熱的安定性を示すアモルファス相を有しつつ、GST と同程度の動作速度で動作が可能である（図１）。更に、結晶相の抵抗が高く、また、メモリセルの抵抗がCrGT と電極間のコンタクト抵抗によって支配されていることに起因して動作エネルギーを劇的に低減することが可能である。