相变存储器是国际上公认的最有前景的下一代非易失性存储技术之一。然而，较大的操作电流和较高的功耗制约了相变存储器的商用进程。利用不同相变薄膜构造类超晶格结构是优化相变存储器性能的主要方法之一，其原理是通过多层界面的声子散射效应降低相变功能层的热导率，提升加热效率，达到降低操作电流和功耗的目的。此外，通过调控类超晶格结构两薄膜的结晶温度，可以实现多级存储。本实验室与中科院上海微系统与信息技术研究所、郑州大学合作，利用_GaSb与Sb4Te薄膜构造的多层结构器件实现了三态存储，并发现在非晶态薄膜中形成的逾渗导电路径是实现多态存储的主要原因，这与横截面TEM分析结果相一致。相关研究结果发表在Applied Physics Letters, 2016, 109: 173103上。链接：(http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/17/10.1063/1.4966182)。

图1 GaSb/Sb₄Te类超晶格结构器件单元的多级存储性能