相变存储器是一种利用相变材料（PCM）的能力在无定形态（原子分散）和晶态（原子紧密排列）之间转变的非挥发性存储器。这种转变产生了一种可逆的电性能，可以被优化以存储和检索数据。

尽管相变存储器领域仍处于起步阶段，但由于其高密度存储和更快的读写性能，它有潜力革新数据存储。然而，与这些材料相关的复杂开关机制和精细制造方法对大规模生产提出了挑战。

近年来，二维范德华（vdW）过渡金属双硫化物作为相变存储器中的一种有前景的相变材料逐渐崭露头角。现在，东北大学的一组研究人员突出了溅射技术在制备大面积二维范德华四硫化物中的潜在应用。通过使用这种技术，他们制备并鉴定出一种非常有希望的材料——铌碲化合物（NbTe4），该材料的熔点极低，约为447℃（起始温度），这使其与其他过渡金属二硫化物（TMDs）不同。

“溅射是一种广泛应用的技术，涉及将材料的薄膜沉积在基底上，从而实现对薄膜厚度和组分的精确控制，”东北大学材料研究高等研究院的助理教授、论文的合著者易双解解释说。“我们沉积的NbTe4薄膜最初呈无定形状态，但可以通过高于272℃的退火温度结晶为二维分层晶体相。”

与传统的非晶-晶态相变材料（如Ge2Sb2Te5）不同，NbTe4表现出较低的熔化点和较高的结晶温度。这种独特的组合提供了更低的复位能量和改善的非晶相热稳定性。

在制备NbTe4材料后，研究人员评估了其开关性能。与传统相变存储化合物相比，它展示了显著降低的操作能量。估计的10年数据保留温度高达135℃，优于GST的85℃，表明其具有出色的热稳定性，有望在汽车等高温环境中使用。此外，NbTe4还展示了约30纳秒的快速切换速度，进一步凸显其作为下一代相变存储器的潜力。

“我们为开发高性能相变存储器开辟了新的可能性，”Shuang补充道。“凭借NbTe4的低熔点、高结晶温度和优异的切换性能，它被视为解决当前相变存储器所面临挑战的理想材料。”