发明名称 一种用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料及其制备方法
摘要 本发明涉及一种用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料。本发明的用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料,其化学成分符合化学通式 N<sub>x</sub>[(Ge<sub>1+y</sub>Te)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>]<sub>100-x</sub>,0<y≤3,0<x≤35,a=1或2,b=1或2。该相变材料为在外部能量作用下具有可逆相变的存储材料。采用磁控溅射时,通过控制各靶材靶位的电源功率和N<sub>2</sub>/Ar<sub>2</sub>流量比来调节各组分的原子百分含量,可得到不同结晶温度、熔点和结晶激活能的相变存储材料。本发明Ge-Sb-Te富Ge掺N的相变材料,相比于传统的 <img file="2011103313428100004dest_path_image002.GIF" wi="73" he="25" />薄膜材料来说,具有较高的结晶温度,较好的数据保持力,较好的热稳定性,较低的功耗等优点。
申请公布号 CN102347446B 申请公布日期 2015.04.15
申请号 CN201110331342.8 申请日期 2011.10.27
申请人 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 发明人 宋志棠;程丽敏;吴良才;饶峰;刘波;彭程
分类号 H01L45/00(2006.01)I 主分类号 H01L45/00(2006.01)I
代理机构 上海光华专利事务所 31219 代理人 许亦琳;余明伟
主权项 一种用于相变存储器的Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料,其化学成分符合化学通式N<sub>x</sub>[(Ge<sub>1+y</sub>Te)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>]<sub>100‑x</sub>,其中(1)0.5≤y≤2,2≤x≤25,a=1,b=1或2;或者(2)0.5≤y≤2,2≤x≤25,a=2,b=2;或者(3)x=2.02,y=0.5,a=2,b=1;所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料的成分主要为氮化锗和(GeTe)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>复合的相变材料;所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料为在外部能量作用下具有可逆相变的存储材料;所述外部能量作用为电脉冲驱动、热驱动、电子束驱动或激光脉冲驱动;所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料采用包括以下步骤的磁控溅射法制得获得:按照化学通式N<sub>x</sub>[(Ge<sub>1+y</sub>Te)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>]<sub>100‑x</sub>中Ge、Sb和Te的配比,在硅衬底或热氧化后的硅衬底上,采用Ge和(GeTe)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>合金靶两靶共溅射且溅射过程中通N<sub>2</sub>气获得所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料;或者按照化学通式N<sub>x</sub>[(Ge<sub>1+y</sub>Te)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>]<sub>100‑x</sub>中Ge、Sb和Te的配比,在硅衬底或热氧化后的硅衬底上,采用Ge、Sb和Te三靶共溅射且溅射过程中通N<sub>2</sub>气获得所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料;或者按照化学通式N<sub>x</sub>[(Ge<sub>1+y</sub>Te)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>]<sub>100‑x</sub>中Ge、Sb和Te的配比,在硅衬底或热氧化后的硅衬底上,采用(GeTe)<sub>a</sub>(Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>)<sub>b</sub>和氮化锗合金靶两靶共溅射获得所述Ge‑Sb‑Te富Ge掺N相变材料。
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