CN104733610A - 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 - Google Patents
金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104733610A CN104733610A CN201310719978.9A CN201310719978A CN104733610A CN 104733610 A CN104733610 A CN 104733610A CN 201310719978 A CN201310719978 A CN 201310719978A CN 104733610 A CN104733610 A CN 104733610A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- change memory
- metal
- memory material
- telluro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- VDDXNVZUVZULMR-UHFFFAOYSA-N germanium tellurium Chemical compound [Ge].[Te] VDDXNVZUVZULMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 title abstract description 10
- 239000011232 storage material Substances 0.000 title abstract 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 164
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 131
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 116
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 112
- 229910005900 GeTe Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 18
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 17
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910004166 TaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008599 TiW Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
- H10N70/8828—Tellurides, e.g. GeSbTe
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn，其中金属M的掺杂提高了锗碲基阻变存储材料的晶化温度从而提高了非晶态的热稳定性，阻变特性受热扰动因素较小，解决了现有锗碲材料晶化温度低导致数据存储的丢失或扰动以及能耗增高的问题，具有较高的实际应用价值。本发明实施例还提供了该金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，该制备方法操作灵活，适用范围广。本发明实施例提供了包括该金属掺杂锗碲基阻变存储材料的阻变单元器件。
Description
技术领域
本发明涉及微电子领域，特别是涉及金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件。
背景技术
阻变单元器件被认为是有希望的下一代高速、高密度、低功耗存储器，受到学术界和工业界的广泛关注。阻变单元器件的原理是用阻变材料作为存储介质，通过外部施加电脉冲，在阻变材料中发生氧空位导电通道或金属导电丝的形成和断裂，实现器件在高阻态和低阻态之间的可逆转变，两态之间的电阻差异用来存储0和1信息。
锗碲材料GeTe作为一种固体电解质材料，具有高的离子迁移率，已初步应用于制备阻变存储材料。但GeTe在150～200℃温度下会发生从高电阻值的非晶态到低阻值的晶态的相变，热稳定性差，这将导致数据存储的丢失或扰动以及能耗增高的问题。因此，如何提高锗碲材料的晶化温度从而提高实际应用价值显得十分重要。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，该金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，非晶态的热稳定性好，阻变特性受热扰动因素小，以解决现有锗碲材料晶化温度低导致实际应用价值差的问题。本发明实施例第二方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，操作灵活，适用范围广。本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件。
第一方面，本发明实施例提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜材料。更优选地，所述薄膜材料的厚度为5～100nm。
本发明实施例第一方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中通过金属M的掺杂提高了锗碲基阻变存储材料的晶化温度从而提高了锗碲基阻变存储材料非晶态的热稳定性，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料阻变特性受热扰动因素较小，解决了现有锗碲材料晶化温度低导致数据存储的丢失或扰动以及能耗增高的问题。此外，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的离子迁移率。本发明实施例第一方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的实际应用价值。
第二方面，本发明实施例提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，所述制备方法为通过磁控溅射法、化学气相沉积法或电子束蒸镀法制备金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜材料。更优选地，所述薄膜材料的厚度为5～100nm。
优选地，所述磁控溅射法为在GeTe合金靶材贴M金属箔片磁控溅射或采用GeTe合金靶材与M金属靶材共溅射。所述GeTe合金靶材中Ge与Te的原子比为1:1。
优选地，所述磁控溅射法中溅射功率为10～100W，溅射氩气压为0.25～0.85Pa。更优选地，所述磁控溅射法中溅射功率为40W，溅射氩气压为0.5Pa。
本发明实施例第二方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法操作灵活，适用范围广。
本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件，包括阻变存储材料薄膜，非反应电极和反应电极，非反应电极和反应电极分别位于所述阻变存储材料薄膜的两侧并均与所述阻变存储材料薄膜接触，所述阻变存储材料薄膜的材质为金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
优选地，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
优选地，所述阻变存储材料薄膜的厚度为5～100nm。
优选地，所述反应电极的材质为Cu、Al或Ag。优选地，所述反应电极的厚度为10～300nm。
优选地，所述非反应电极的材质为Pt、Au、Ti、W、Ta、TiW、TiN或TaN。优选地，所述非反应电极的厚度为10～300nm。
本发明实施例第三方面提供的阻变单元器件中采用的金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，该阻变单元器件热稳定性和数据可靠性高，具有较高的实际应用价值。
本发明实施例第一方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，该金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，非晶态的热稳定性好，阻变特性受热扰动因素小，以解决现有锗碲材料晶化温度低导致实际应用价值差的问题。本发明实施例第二方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，操作灵活，适用范围广。本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件，其热稳定性和数据可靠性高，具有较高的实际应用价值。
本发明实施例的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料的EDS曲线；
图2是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料非晶态的XRD曲线；
图3是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料400℃下晶态XRD曲线；
图4是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中Te元素的XPS曲线；
图5是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中Ag元素的XPS曲线；
图6是本发明实施例四制得的阻变单元器件的伏安特性曲线。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
第一方面，本发明实施例提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜材料。所述薄膜材料的厚度为5～100nm。
本发明实施例第一方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中通过金属M的掺杂提高了锗碲基阻变存储材料的晶化温度从而提高了锗碲基阻变存储材料非晶态的热稳定性，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料阻变特性受热扰动因素较小，解决了现有锗碲材料晶化温度低导致数据存储的丢失或扰动以及能耗增高的问题。此外，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的离子迁移率。本发明实施例第一方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的实际应用价值。
第二方面，本发明实施例提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，所述制备方法为通过磁控溅射法、化学气相沉积法或电子束蒸镀法制备金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜材料。所述薄膜材料的厚度为5～100nm。
所述磁控溅射法为在GeTe合金靶材贴M金属箔片磁控溅射或采用GeTe合金靶材与M金属靶材共溅射。所述GeTe合金靶材中Ge与Te的原子比为1:1。
所述磁控溅射法中溅射功率为10～100W，溅射氩气压为0.25～0.85Pa。所述磁控溅射法中溅射功率为40W，溅射氩气压为0.5Pa。
本发明实施例第二方面提供的金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法操作灵活，适用范围广。
本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件，包括阻变存储材料薄膜，非反应电极和反应电极，非反应电极和反应电极分别位于所述阻变存储材料薄膜的两侧并均与所述阻变存储材料薄膜接触，所述阻变存储材料薄膜的材质为金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
所述阻变存储材料薄膜的厚度为5～100nm。
所述反应电极的材质为Cu、Al或Ag。所述反应电极的厚度为10～300nm。
所述非反应电极的材质为Pt、Au、Ti、W、Ta、TiW、TiN或TaN。所述非反应电极的厚度为10～300nm。
本发明实施例第三方面提供的阻变单元器件中采用的金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，该阻变单元器件热稳定性和数据可靠性高，具有较高的实际应用价值。
本发明实施例第一方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，该金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，非晶态的热稳定性好，阻变特性受热扰动因素小，以解决现有锗碲材料晶化温度低导致实际应用价值差的问题。本发明实施例第二方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，操作灵活，适用范围广。本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件，其热稳定性和数据可靠性高，具有较高的实际应用价值。
实施例一
一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，包括以下步骤：
通过GeTe合金靶材贴银箔片磁控溅射制备金属掺杂锗碲基阻变存储材料，GeTe合金靶材中Ge与Te的原子比为1:1，银箔片的尺寸为10mm×5mm×1mm以控制每片银箔片的近似掺杂含量约为7%，贴片溅射制备时，使用2片银箔片，溅射功率为直流30W，溅射Ar气压为0.5Pa，背景真空为4×10-4Pa，溅射速率为30nm/min，制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜状，厚度为50nm。
图1是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料的EDS曲线。通过EDS曲线可以得到金属掺杂锗碲基阻变存储材料中各个元素的原子量比例。本实施例制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中银掺杂含量为13.81%。该金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46。
图2是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料非晶态的XRD曲线。图3是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料400℃下晶态XRD曲线。从图2和图3中可以看出，非晶态的金属掺杂锗碲基阻变存储材料物相曲线没有衍射峰的出现；晶态的掺银锗碲基阻变材料在25.9819°、29.8548°、33.9754°、43.1698°、53.7245°、62.1152°、71.1697°处有7个衍射峰，其中三强峰为fcc(200)、fcc(220)、fcc(222)，说明金属掺杂锗碲基阻变存储材料结晶的优先取向依旧为面心立方结构，银的掺入不会导致锗碲材料晶体结构的改变。
图4是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中Te元素的XPS曲线。图5是本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中Ag元素的XPS曲线。从图4和图5中可以看出，Te3d5/2单质的将能为572.7eV，Ag3d5/2单质的键能为367.8eV，Te3d5/2的键能为572.6eV，Ag3d5/2的键能为367.9eV，Te3d5/2键能减少，即Te得电子,Ag3d5/2键能增加，Ag失电子，说明在本发明实施例一制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在Ag-Te键。
实施例二
一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，包括以下步骤：
通过GeTe合金靶材与Ag靶材共磁控溅射制备金属掺杂锗碲基阻变存储材料。GeTe合金靶材中Ge与Te的原子比为1:1。溅射制备时，GeTe合金靶材和Ag靶材至于溅射腔内不同靶材位。同时向GeTe和Ag靶材施加溅射功率，产生溅射辉光。利用溅射腔内放置基片的样品台的高速公转旋转实现在GeTe中掺杂Ag。背景真空为4×10-4Pa，溅射Ar气压为0.5Pa，GeTe溅射功率为直流30W，Ag溅射功率为直流20W，公转速率为60转/分钟。本实施例制得的Ag掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜状，厚度为50nm，分子式为Ag16Ge40Te44。
实施例三
一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，包括以下步骤：
将GeTe粉末与Ag粉末至于蒸发镀膜机的蒸发源处。在真空度4×10-3Pa条件下，加热衬底到150℃至450℃，然后蒸发源以350～450℃/min的速率升温，升温至1000℃，对粉末进行加热1～5min。粉末经蒸发沉积与衬底上，制得Ag掺杂锗碲基阻变存储材料。本实施例制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜状，厚度为50nm，分子式为Ag14Ge40Te46。
实施例四
一种阻变单元器件，包括阻变存储材料薄膜，非反应电极和反应电极，非反应电极和反应电极分别位于所述阻变存储材料薄膜的两侧并均与所述阻变存储材料薄膜接触。所述阻变存储材料薄膜的材质为实施例一所制得的金属掺杂锗碲基阻变存储材料，分子式为Ag14Ge40Te46，厚度为50nm。反应电极的材质为Ag，厚度为100nm。非反应电极的材质为Ta，厚度为100nm。图6是本发明实施例四制得的阻变单元器件的伏安特性曲线。从图6中可以看出，阻变单元器件具有双极性阻变特性，SET阈值电压为0.3V，RESET阈值电压为0.12V。
综上，本发明实施例第一方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，该金属掺杂锗碲基阻变存储材料具有较高的晶化温度，非晶态的热稳定性好，阻变特性受热扰动因素小，以解决现有锗碲材料晶化温度低导致实际应用价值差的问题。本发明实施例第二方面提供了一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，操作灵活，适用范围广。本发明实施例第三方面提供了一种阻变单元器件，其热稳定性和数据可靠性高，具有较高的实际应用价值。
Claims (10)
1.一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
2.如权利要求1所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料中存在M-Te键。
3.如权利要求1所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
4.如权利要求1所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的晶化温度为200～350℃。
5.如权利要求1所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料为薄膜材料。
6.如权利要求5所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料，其特征在于，所述薄膜材料的厚度为5～100nm。
7.一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为通过磁控溅射法、化学气相沉积法或电子束蒸镀法制备金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
8.如权利要求7所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，其特征在于，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为Ag14Ge40Te46或Ag16Ge40Te44。
9.如权利要求7所述的一种金属掺杂锗碲基阻变存储材料的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射法为在GeTe合金靶材贴M金属箔片磁控溅射或采用GeTe合金靶材与M金属靶材共溅射。
10.一种阻变单元器件，包括阻变存储材料薄膜，非反应电极和反应电极，非反应电极和反应电极分别位于所述阻变存储材料薄膜的两侧并均与所述阻变存储材料薄膜接触，其特征在于，所述阻变存储材料薄膜的材质为金属掺杂锗碲基阻变存储材料，所述金属掺杂锗碲基阻变存储材料的分子式为MxGeyTez，其中0<x≤20，35≤y≤55，z=100-x-y，M为Ag、Al、Au、Ti、W、Ta、Fe或Mn。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310719978.9A CN104733610B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 |
| PCT/CN2014/094008 WO2015096644A1 (zh) | 2013-12-23 | 2014-12-17 | 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310719978.9A CN104733610B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104733610A true CN104733610A (zh) | 2015-06-24 |
| CN104733610B CN104733610B (zh) | 2017-12-15 |
Family
ID=53457298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310719978.9A Expired - Fee Related CN104733610B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104733610B (zh) |
| WO (1) | WO2015096644A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108604636A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-09-28 | 贺利氏德国有限责任两合公司 | 阻变存储器单元 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112909168B (zh) * | 2021-03-23 | 2024-01-30 | 湖北大学 | 一种基于锂掺杂氧化铌的多功能存储器件及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101167188A (zh) * | 2004-03-26 | 2008-04-23 | Nxp股份有限公司 | 包括相变材料的电器件 |
| CN101556986A (zh) * | 2009-05-20 | 2009-10-14 | 南京大学 | 多态阻变材料、用其制得的薄膜、多态阻变储存元件及所述储存元件在储存装置中的应用 |
| CN102931336A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-02-13 | 深圳大学 | 一种GeTe基复合热电材料及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120181499A1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-19 | Macronix International Co., Ltd. | QUATERNARY GALLIUM TELLURIUM ANTIMONY (M-GaTeSb) BASED PHASE CHANGE MEMORY DEVICES |
| CN102832339A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用于相变存储器的Al-Ge-Te相变材料 |
| CN102832340B (zh) * | 2012-09-11 | 2015-05-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种相变存储器单元及其制备方法 |
| CN103035841B (zh) * | 2012-12-26 | 2014-11-12 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用于相变存储器的Ti-Ge-Te系列材料及其制备方法 |
| CN103236495A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-08-07 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用于相变存储器的Sn-Ge-Te薄膜材料及其制备方法 |
-
2013
- 2013-12-23 CN CN201310719978.9A patent/CN104733610B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-12-17 WO PCT/CN2014/094008 patent/WO2015096644A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101167188A (zh) * | 2004-03-26 | 2008-04-23 | Nxp股份有限公司 | 包括相变材料的电器件 |
| CN101556986A (zh) * | 2009-05-20 | 2009-10-14 | 南京大学 | 多态阻变材料、用其制得的薄膜、多态阻变储存元件及所述储存元件在储存装置中的应用 |
| CN102931336A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-02-13 | 深圳大学 | 一种GeTe基复合热电材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KUN REN等: "Investigation of Al doping on Ge55Te45 for phase change memory application", 《JOURNAL OF APPLIED PHYSICS》 * |
| Y. FUKUMA等: "Magnetic properties of IV–VI compound GeTe based diluted magnetic semiconductors", 《JOURNAL OF APPLIED PHYSICS》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108604636A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-09-28 | 贺利氏德国有限责任两合公司 | 阻变存储器单元 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104733610B (zh) | 2017-12-15 |
| WO2015096644A1 (zh) | 2015-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Influence of electrode material on the resistive memory switching property of indium gallium zinc oxide thin films | |
| Peng et al. | Performance improvement of Sb2Te3 phase change material by Al doping | |
| CN101540370B (zh) | 一种GeTe/Sb2Te3纳米复合多层相变薄膜及其制备方法 | |
| CN102820427B (zh) | Zn掺杂Ge2Sb2Te5相变存储薄膜材料及其制备方法 | |
| CN106252508B (zh) | 一种掺氮改性的相变薄膜材料及其制备方法 | |
| CN106374043A (zh) | 一种Si‑Sb‑Se纳米相变薄膜材料及其制备方法与用途 | |
| CN103490009A (zh) | 一种基于氧化石墨烯的柔性阻变存储器及其制备方法 | |
| CN107425118A (zh) | 一种高性能锗锑碲相变薄膜材料及其制备方法 | |
| CN104659209A (zh) | 用于相变存储器的GeSb基掺氮纳米薄膜材料及其制备方法 | |
| CN104733610A (zh) | 金属掺杂锗碲基阻变存储材料及制备方法和阻变单元器件 | |
| He et al. | Unipolar resistive switching properties of Pr-doped ZnO thin films | |
| CN103762308A (zh) | 多态镓锑-硒化锡多层纳米复合相变材料及其制备和应用 | |
| Sun et al. | Effect of annealing temperature on resistance switching and dielectric characteristics of Bi4Ti3O12 thin films | |
| CN107342362A (zh) | 一种Mg‑Sb‑Se纳米相变薄膜及其制备方法 | |
| CN108493337A (zh) | 一种镧系元素铈掺杂纯锑纳米相变材料及其制备方法 | |
| Song et al. | Sb2Te3–Ta2O5 nano-composite films for low-power phase-change memory application | |
| CN104831235A (zh) | 用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料及其制备方法 | |
| CN105304815B (zh) | 一种用于低功耗相变存储器的多层纳米复合薄膜材料及其制备方法 | |
| CN105742489A (zh) | 一种用于相变存储器的Zr掺杂Ge2Sb2Te5薄膜材料及其制备方法 | |
| CN106185800B (zh) | 一种GeTe/Ge类超晶格纳米相变薄膜材料及其制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Investigation of GeTe/Ge2Sb2Te5 nanocomposite multilayer films for phase-change memory applications | |
| CN106935701B (zh) | Si/GeTe纳米复合多层相变薄膜、相变存储器及其制备方法 | |
| CN106960906B (zh) | 一种Cu-Sn-Se纳米相变薄膜材料及其制备方法和用途 | |
| CN102130295A (zh) | 一种基于氧化钒薄膜的阻变存储器及其制备方法 | |
| CN106206942B (zh) | 稀土Er掺杂改性的GeSb纳米薄膜及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171215 Termination date: 20191223 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |