与其他类型存储器相比,基于硫系化合物的相变存储器（Phase-changeRandom Access Memory,简称PRAM）,具有不挥发性、循环寿命长(大于10¹³次)、功耗低、读写速度快、抗辐射以及和现有的CMOS工艺兼容等优点,被认为最有可能成为未来可通用的新一代存储器技术,从而成为当前存储器领域的研发热点之一。然而,PRAM在真正实现商用化之前还需要解决诸如器件的RESET电流过大等问题。其中降低RESET电流是当前最需要迫切解决的问题,因为RESET电流过大严重制约了PRAM技术在高密度存储方面的发展。降低RESET电流可以从两个方面来考虑:一方面,开发新型熔点低的相变存储材料;另一方面,减小存储单元尺寸和相变薄膜厚度,从而减小相变区域。本文从优化相变材料方面着手,研究了大量二元和三元相变材料相图,发现在二元相变存储材料中Sb₂Te₃熔点较低,在三元相变存储材料中Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇熔点较低。在实验中用固相烧结法,以高纯Ge粉、Bi粉、Se粉为原料,在850℃保温两小时后空冷得到Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇块体材料,用XRD表征了Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇块体材料的相组成情况,用TEM观察了Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇晶体结构,发现此实验方法制备的Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇晶体为密排六方结构,用SEM观察了Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇块体材料的表面形貌,DSC测试结果显示Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇的熔点为546.5℃,比传统的GST相变材料600℃以上的熔点要低。通过水热法首次合成Sb₂Te₃纳米线,用XRD表征了Sb₂Te₃纳米线的相组成情况,用TEM观察了Sb₂Te₃纳米线晶体结构,发现此实验方法制各的Sb₂Te₃纳米线晶体为密排六方结构,DSC测试结果显示Sb₂Te₃的熔点为454.5℃,比Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇块体材料熔点低近100℃。用ANSYS11.0建立了相变存储器的数学模型,分别用Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇和Sb₂Te₃作为工作单元,在激励时间为80ns的条件下,改变激励电流强度,对比了Ge₁₅Bi₃₈Se₄₇和Sb₂Te₃存储器和传统GST相变存储器RESET电流和SET电流,由于新材料熔点低,它们的RESET电流和SET电流相较于传统材料有较大幅度降低,可以有效的降低工作温度,提高器件的稳定性。