CN102569652B - 一种Ti-Sb2Te相变存储材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变薄膜材料及其制备和应用。本发明的Sb-Te-Ti新型相变存储材料，是在Sb-Te相变材料的基础上掺入Ti而成，掺入的Ti与Sb、Te均成键，其化学通式为SbxTeyTi100-x-y，其中0＜x＜80，0＜y＜100-x。当为Ti-Sb2Te相变存储材料时，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相。现有的Sb-Te相变材料结晶过程以晶粒生长占主导，因此相变速率快，然而保持力不能满足工业要求。本发明的Sb-Te-Ti新型相变存储材料的结晶温度得到大幅度地升高，保持力提升，热稳定性增强；同时，非晶态电阻降低，晶态电阻升高；可广泛应用于相变存储器。
Description
技术领域
本发明涉及相变材料及其制备方法，尤其是可用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变薄膜材料。
背景技术
相变存储器(PCRAM)原理是以硫系化合物为存储介质，利用电能(热量)使材料在晶态(低阻)与非晶态(高阻)之间相互转换实现信息的写入与擦除，信息的读出靠测量电阻的大小，比较其高阻“1”还是低阻“0”来实现的。
Sb-Te系列相变材料结晶过程以晶粒生长占主导，因此相变速率快，而且熔点比GST(Ge2Sb2Te5)低，因此所需功耗低。然而Sb-Te系列相变材料同时也存在结晶温度低，热稳定性差，数据保持力差等缺点。
作为新兴的非挥发性存储器的相变存储器(PCRAM)，具有易失性、循环寿命长，功耗低，存储速度快以及制造工艺简单等优点，因此被广泛研究。新兴的相变存储器以硫系化合物为存储介质，利用电脉冲使材料在非晶态(高阻)与晶态(低阻)之间相互转化，伴随较大的电阻变化，从而实现信息的写入和擦除。在相变存储器的研发中，如何提高数据保持力以及降低器件功耗一直都是研究的重点。
富Sb的Sb-Te系列相变材料具有非常快的结晶速率，但是由于Sb含量的增加，数据保持力降低，热稳定性差，需要对此进行掺杂改性。为了能提高其热稳定性，且保持高速相变的优点，掺入的杂质应与Sb-Te不产生新的化合物。
发明内容
本发明的目的主要在于提供一种用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变材料，以提高相变材料的热稳定性、非晶态电阻，降低材料的Reset电流与熔化温度等。
本发明还提供了一种用于相变存储器的掺Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料，其中Ti的原子百分比小于50％，以提高材料的热稳定性、热导率及熔点。本发明的用于相变存储器的掺Ti-Sb2Te相变存储材料，Ti的存在一方面抵制了相变材料晶粒的长大，提升了材料的电阻率和结晶温度，增加了相变材料的热稳定性；另一方面相变材料的热导率与熔点也变小，这有利于减小相变存储器的功耗。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案来实现：
一种用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，是在Sb-Te相变材料的基础上掺入Ti而成，其化学通式为SbxTeyTi100-x-y，其中0＜x＜80，0＜y＜100-x。本发明化学通式中元素的右下角部分代表摩尔比。
较佳的，所述x的取值范围为45≤x≤72，y的取值范围为5≤y≤45。
所述Sb-Te-Ti相变存储材料中，掺入的Ti与Sb、Te均成化学键。
较佳的，所述Sb-Te-Ti相变存储材料为Sb-Te-Ti相变薄膜材料。优选的，所述Sb-Te-Ti相变薄膜材料的厚度为100-250nm。
较佳的，所述Sb-Te-Ti相变存储材料采用电脉冲作用实现电阻率的可逆转变。
较佳的，所述Sb-Te-Ti相变存储材料采用激光脉冲作用实现光学反射率的可逆转变。
所述Sb-Te-Ti相变存储材料的结晶温度得到大幅度提升，热稳定性增强，数据保持力增强。
所述Sb-Te-Ti相变存储材料的非晶态电阻降低，晶态电阻升高。
本发明的上述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，所述Sb-Te相变存储材料为Sb2Te相变存储材料，在Sb2Te相变存储材料中掺入Ti后获得的Sb-Te-Ti相变存储材料为Ti-Sb2Te相变存储材料，所述化学通式SbxTeyTi100-x-y中， 
Ti的原子百分含量小于50％。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料中，Ti的原子百分含量在2％-20％之间。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料中，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料采用电脉冲作用实现电阻率的可逆转变。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料采用激光脉冲作用实现光学反射率的可逆转变。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料的高阻态比低阻态的电阻值至少大1倍。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料的结晶温度得到大幅度提升。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料晶粒较小(与Sb2Te的晶粒相比)，且没有产生分相。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料通过控制掺入Ti的含量来控制所述相变存储材料的结晶温度、熔点或电阻率。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料的熔点和热导率降低。
较佳的，所述Ti-Sb2Te相变存储材料中，掺入不同原子百分含量的Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料，其电阻率变化可达4个数量级。
本发明的Sb-Te-Ti相变存储材料的制备方法，包括如下步骤：
按照化学通式SbxTeyTi100-x-y中Sb和Te的配比采用SbxTey合金靶以及Ti靶共溅射获得所述Sb-Te-Ti相变存储材料。
较佳的，所述共溅射的溅射条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％以上的Ar气，SbxTey合金靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源。优选的，所述射频电源功率为25W，所述直流电源功率为15W。
较佳的，共溅射时，所述SbxTey合金靶起辉后，再打开Ti靶电源。
较佳的，所述共溅射的时间为15分钟-50分钟。
所获得的Sb-Te-Ti相变存储材料为相变薄膜材料，其薄膜的厚度为100nm-250nm。
本发明所使用的溅射仪器为本领域现有技术中常规的溅射装置。
本发明还提供了一种基于Sb-Te-Ti相变存储材料的相变器件单元。
较佳的，所述Sb-Te-Ti相变存储材料为掺Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料。
较佳的，所述基于Ti-Sb2Te相变存储材料的相变器件单元的高低阻比值大于一个数量级。
较佳的，所述基于Ti-Sb2Te相变存储材料的相变器件单元具有非常快的Set操作速度(ns数量级)。
较佳的，所述基于Ti-Sb2Te相变存储材料的相变器件单元具有高的重复操作次数。
本发明的有益结果在于：
本发明在Sb-Te相变存储材料的基础上掺入Ti，Ti与Sb、Te均成键，掺Ti后所得的Sb-Te-Ti相变存储材料的结晶温度升高，数据保持力提升，热稳定性增强。晶态电阻升高，Reset功耗降低。
本发明的Ti-Sb2Te相变存储材料，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相；Ti-Sb2Te相变存储材料分布均匀，晶粒较小；其结晶温度得到大幅度提升，热稳定性和数据保持力增强；其熔点和热导率降低；且掺入不同原子百分含量的Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料，其电阻率变化可达4个数量级。
附图说明
图1为实施例1中不同升温速率的Sb60Te30Ti10薄膜的方块电阻与温度的关系曲线。
图2为实施例1中Sb60Te30Ti10薄膜在不同温度下保持的时间。
图3为实施例1中Sb60Te30Ti10薄膜的结晶激活能以及10年保持温度。
图4为实施例1中基于Sb60Te30Ti10薄膜的相变器件单元的电压—电阻曲线。
图5为实施例6中升温速率为10℃/min的掺10％Ti的Ti-Sb2Te的方块电阻与温度的关系曲线。
图6为实施例6中Sb2Te和掺10％Ti的Ti-Sb2Te在250℃退火5分钟后的X射线衍射结果。
图7为实施例6中掺10％Ti的Ti-Sb2Te的数据保持力。
图8为实施例6中基于10％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器的电阻与电压的关系曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
制备Sb60Te30Ti10纳米复合相变材料：
本实施例中的纳米复合相变材料采用Sb60Te30合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb60Te30靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb2Te靶起辉后，再打开Ti靶电源。共溅射时间为20分钟，薄膜厚度大约在170nm。
将本实施例所获得的Sb60Te30Ti10纳米复合相变材料经检测获得图1-3：
图1为不同升温速率的Sb60Te30Ti10方块电阻与温度的关系曲线图。所用的升温速率分别从10℃/min-50℃/min。在升温速率10℃/min为纯的Sb60Te30的结晶温度大约为130℃，掺入Ti后，结晶温度大约为212℃，比原来的高80多度。升温速率越高，结晶温度越高，这是由于升温速率快，原子来不及扩散，因此结晶所需的时间变长。
图2为Sb60Te30Ti10薄膜在不同温度下保持的时间图。保持力是相变材料致关重要的一个特性，是衡量此相变材料能不能直接应用的重要参数之一。由上面讨论可知，Sb60Te30Ti10的结晶温度为212℃，因此取保持力的测试温度点分别为195℃、200℃、205℃、210℃，参见图2。这是由于保持力的测试温度点必须在结晶温度以下，保持力是用来表征非晶态的热稳定性，当测试温度点高于结晶温度时在升温的过程中相变材料已经结晶，因此不能测试出此非晶态的保持时间。这里失效时间的定义为当薄膜电阻下降到刚升到测试温度点所对应的初始电阻的一半所对应的时间。经测试可得，在195℃、200℃、205℃、210℃所对应的失效时间分别为1560s、610s、275s、70s，即温度越低，失效时间越长。
图3中，根据阿列纽斯公式可以推算出保持时间所对应的温度为137℃，比GST(85℃)高52℃。汽车电子10年保持力为120度，因此基于Sb60Te30Ti10相变材料的相变存储器能够满足这种需求。在得到10年保持温度的同时，我们也可以得到Sb60Te30Ti10结晶激活能。Sb60Te30Ti10的结晶激活能为3.5ev，相比于GST(2.3ev)高1.2ev。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
图4为实施例1中基于Sb60Te30Ti10薄膜的相变器件单元的电压—电阻曲线。测试所用 电压脉冲为300ns，脉冲下降沿为30ns。从图4可知，从非晶到多晶所需的电压为1.1V，从晶态到非晶所需的电压为3.5V。因此本实施例的Sb60Te30Ti10纳米复合相变材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变。
本实施例的Sb60Te30Ti10纳米复合相变材料在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例2
制备Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料：
本实施例中的纳米复合相变材料采用Sb72Te18合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb72Te18靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb72Te18靶起辉后，再打开Ti靶电源。共溅射时间为30分钟，薄膜厚度大约在200nm。
将本实施例所获得的Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料经检测可知：
从所获得的Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料不同升温速率的Sb80Te10Ti10方块电阻与温度的关系曲线图可知：升温速率越高，结晶温度越高。
所获得的Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料的测试温度越低，失效时间越长。
所获得的Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料具有10年的保持温度，在得到10年保持温度的同时，Sb72Te18Ti10的结晶激活能远高于GST(2.3ev)。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
所获得的Sb72Te18Ti10纳米复合相变材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变；在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例3
制备Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料：
本实施例中的纳米复合相变材料采用Sb50Te30合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb50Te30靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb2Te靶起辉后，再打开Ti靶电源。共溅射时间为50分钟，薄膜厚度大约在250nm。
将本实施例所获得的Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料经检测可知：
从所获得的Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料不同升温速率的Sb50Te30Ti20方块电阻与温度的关系曲线图可知：升温速率越高，结晶温度越高。
所获得的Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料的测试温度越低，失效时间越长。
所获得的Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料具有10年的保持温度，在得到10年保持温度的同时，Sb50Te30Ti20的结晶激活能远高于GST(2.3ev)。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
所获得的Sb50Te30Ti20纳米复合相变材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变；在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例4
制备Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料：
本实施例中的纳米复合相变材料采用Sb45Te45合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb45Te45靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb45Te45靶起辉后，再打开Ti靶电源。共溅射时间为15分钟，薄膜厚度大约在100nm。
将本实施例所获得的Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料经检测可知：
从所获得的Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料不同升温速率的Sb45Te45Ti10方块电阻与温度的关系曲线图可知：升温速率越高，结晶温度越高。
所获得的Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料的测试温度越低，失效时间越长。
所获得的Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料具有10年的保持温度，在得到10年保持温度的同时，Sb45Te45Ti10的结晶激活能远高于GST(2.3ev)。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
所获得的Sb45Te45Ti10纳米复合相变材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变；在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例5
制备Sb69Te23Ti8纳米复合相变材料：
本实施例中的纳米复合相变材料采用Sb69Te23合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb69Te23靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb69Te23靶起辉后，再打开Ti靶电源。共溅射时间为20分钟，薄膜厚度大约在160nm。
将本实施例所获得的Sb69Te23Ti8纳米复合相变材料经检测可知：
从所获得的Sb69Te23Ti85纳米复合相变材料不同升温速率的Sb69Te23Ti8方块电阻与温度的关系曲线图可知：升温速率越高，结晶温度越高。
所获得的Sb69Te23Ti8纳米复合相变材料的测试温度越低，失效时间越长。
所获得的Sb69Te23Ti8纳米复合相变材料具有10年的保持温度，在得到10年保持温度的同时，Sb69Te23Ti8的结晶激活能远高于GST(2.3ev)。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
所获得的Sb69Te23Ti8纳米复合相变材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变；在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例6
制备掺10％Ti的Ti-Sb2Te的相变存储材料：
本实施例中的相变存储材料采用Sb2Te合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb2Te靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb2Te靶起辉后，再打开Ti靶电源。其中共溅射时间可根据所需相变薄膜的厚度进行调控。本实施例的Sb2Te相变存储材料采用Sb2Te合金靶溅射获得。
将本实施例所获得的Ti-Sb2Te的相变存储材料经检测获得图5-8：
如图5所示，升温速率为10℃/min的掺10％Ti的Ti-Sb2Te的方块电阻与温度的关系曲线。可知，纯Sb2Te的结晶温度大约在140度左右，因此热稳定性差。而掺入10％Ti后，结晶温度上升到了210度。因此Ti的掺入能够显著提高Sb2Te的热稳定性。
如图6所示，沉积态的纯Sb2Te与掺10％Ti的Ti-Sb2Te的XRD曲线均没有衍射峰出现， 因此都为非晶态。在250℃退火5分钟后，纯Sb2Te和掺10％Ti的Ti-Sb2Te样品均出现衍射峰，而且衍射峰的位置一致。因此掺Ti后的Ti-Sb2Te相变材料，并没有新的相产生，即没有产生分相。值得注意的是，纯Sb2Te样品出现很强的衍射峰而掺10％Ti的Ti-Sb2Te样品的衍射峰强度很弱，这表明掺Ti后抑制了Sb2Te的结晶，使得Ti-Sb2Te箱变材料的晶粒变小。
如图7所示，根据阿列纽斯公式可以推算出保持时间所对应的温度为137℃，比GST(85℃)高52℃。汽车电子10年保持力为120度，因此基于掺10％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器能够满足这种需求。在得到10年保持温度的同时，我们也可以得到掺10％Ti的Ti-Sb2Te结晶激活能。掺10％Ti的Ti-Sb2Te的结晶激活能为3.5ev，相比于GST(2.3ev)高1.2ev。结晶激活能的增加有利于非晶态的热稳定性。
如图8所示，基于10％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器单元的器件性能。由图8可知，随着脉冲宽度的减小，Set和Reset均有规律地增大，这是由于脉冲时间越短，提供的能量越小，因此需要更高的电压。同时可以看出，在100ns以下仍然能够实现Set和Reset操作，这表明10％Ti的Ti-Sb2Te相变材料具有非常快的相变速度。
本实施例所获得的相变存储材料可以在电压脉冲作用实现可逆相变；并在脉冲激光加热条件下，其结构可在非晶与多晶之间可逆转变，从而实现光学反射率的可逆转变。
实施例7
制备掺Ti的Ti原子百分比含量分别为2％的Ti-Sb2Te相变存储材料。
本实施例中的相变存储材料采用Sb2Te合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb2Te靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb2Te靶起辉后，再打开Ti靶电源。其中共溅射时间可根据所需相变薄膜的厚度进行调控。本实施例的Sb2Te相变存储材料采用Sb2Te合金靶溅射获得。
将本实施例所获得的掺Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料经检测可知：
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料中，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相。
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料采用电脉冲作用实现电阻率的可逆转变。
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料采用激光脉冲作用实现光学反射率的可逆转变。
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料，其结晶温度得到大幅度提高，热稳定性得到显著的提高，数据保持力增强。
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料的晶粒减小，且没有分相。从掺2％Ti的Ti-Sb2Te和纯Sb2Te在250℃退火的XRD对比结果可知，两种晶体具有相同的洐射峰，因此掺Ti后的Ti-Sb2Te晶体结构并没有改变，即没有分相。不同的是掺Ti后的Ti-Sb2Te，衍射峰强变弱了，这表明掺杂后，其晶粒减小。
掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料的熔点和热导率降低。
基于掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器件所得到的电阻与电压曲线可知，基于掺2％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器件具有非常快的相变速度，能够在纳秒数量级实现非晶态与晶态的可逆转变。
实施例8
制备掺Ti的Ti原子百分比含量分别为20％的Ti-Sb2Te相变存储材料。
本实施例中的相变存储材料采用Sb2Te合金靶与Ti靶共溅射获得。其具体制备条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999％的Ar气，Sb2Te靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源，所采用的射频电源功率为25W，所采用的直流电源功率为15W。Sb2Te靶起辉后，再打开Ti靶电源。其中共溅射时间可根据所需相变薄膜的厚度进行调控。本实施例的Sb2Te相变存储材料采用Sb2Te合金靶溅射获得。
将本实施例所获得的掺Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料经检测可知：
掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料采用电脉冲作用实现电阻率的可逆转变。
掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料采用激光脉冲作用实现光学反射率的可逆转变。
掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料，其结晶温度得到大幅度提高，热稳定性得到显著的提高，数据保持力增强。
掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料的晶粒减小，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相。
从掺20％Ti的Ti-Sb2Te和纯Sb2Te在250℃退火的XRD对比结果可知，两种晶体具有相同的洐射峰，因此掺Ti后的Ti-Sb2Te晶体结构并没有改变，即没有分相。不同的是掺Ti后的Ti-Sb2Te，衍射峰强变弱了，这表明掺杂后，其晶粒减小。
掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变存储材料的熔点和热导率降低。
根据阿列纽斯公式可以推算出掺20％Ti的Ti-Sb2Te保持时间所对应的温度比GST(85℃)高。而消费型电子对保持力的要求是80℃下保存10年，因此掺20％Ti的Ti-Sb2Te满足其要求。
基于掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器件所得到的电阻与电压曲线可知，基于掺20％Ti的Ti-Sb2Te相变材料的相变存储器件具有非常快的相变速度，能够在纳秒数量级实现非晶态与晶态的可逆转变。
本发明实施例的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他基底、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。
Claims (15)
1.一种用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，为在Sb-Te相变存储材料中掺入Ti而成，其化学通式为SbxTeyTi100-x-y，其中0＜x＜80，0＜y＜100-x；所述Sb-Te相变存储材料为Sb2Te相变存储材料，在Sb2Te相变存储材料中掺入Ti后获得的Sb-Te-Ti相变存储材料为Ti-Sb2Te相变存储材料，所述化学通式SbxTeyTi100-x-y中，
Ti的原子百分含量在2%-20%之间。
2.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，x的取值范围为45≤x≤72，y的取值范围为5≤y≤45。
3.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Sb-Te-Ti相变存储材料采用电脉冲作用实现电阻率的可逆转变。
4.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Sb-Te-Ti相变存储材料采用激光脉冲作用实现光学反射率的可逆转变。
5.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Sb-Te-Ti相变存储材料为Sb-Te-Ti相变薄膜材料。
6.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Ti-Sb2Te相变存储材料中,Ti原子替代Sb原子的位置，且没有产生分相。
7.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Ti-Sb2Te相变存储材料的高阻态比低阻态的电阻值至少大1倍。
8.如权利要求1所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料，其特征在于，所述Ti-Sb2Te相变存储材料通过控制掺入Ti的含量来控制所述相变存储材料的结晶温度、熔点或电阻率。
9.如权利要求1-8任一所述的用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变存储材料的制备方法，包括如下步骤：按照化学通式SbxTeyTi100-x-y中Sb和Te的配比采用SbxTey合金靶以及Ti靶共溅射获得所述Sb-Te-Ti相变存储材料。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述共溅射的溅射条件为：在共溅射过程中同时通入纯度为99.999%以上的Ar气，SbxTey合金靶采用射频电源，Ti靶采用直流电源。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，共溅射时，所述SbxTey合金靶起辉后，再打开Ti靶电源。
12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述射频电源功率为25W，所述直流电源功率为15W；所述共溅射的时间为15-50分钟。
13.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所获得的Sb-Te-Ti相变存储材料为相变薄膜材料，其薄膜的厚度为100nm－250nm。
14.一种基于权利要求1-8任一所述的Sb-Te-Ti相变存储材料的相变存储器单元。
15.如权利要求14所述的相变存储器单元，其特征在于，所述Sb-Te-Ti相变存储材料为Ti-Sb2Te相变存储材料。
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