KR20200005487A - A method for manufacturing chalcogenide, and electronic device contaning the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for identifying the carbon concentration doped in a chalcogenide material and, more specifically, to a method for identifying the current carbon doping concentration using an elemental reactivity difference which changes as the carbon doping concentration of chalcogenide in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is changed. At this time, since a measurement range of carbon doped chalcogenide does not include 284.5 eV representing C-C bond, the method of the present invention has the same XPS characteristics regardless of contamination of devices and materials and may be applied to various environments. According to the present invention, the doping concentration can be economically and stably identified and determined for the carbon doped chalcogenide material and device.

Description

칼코게나이드의 제조방법 및 그를 포함하는 전자 소자{A METHOD FOR MANUFACTURING CHALCOGENIDE, AND ELECTRONIC DEVICE CONTANING THE SAME}A manufacturing method of chalcogenide and an electronic device including the same {A METHOD FOR MANUFACTURING CHALCOGENIDE, AND ELECTRONIC DEVICE CONTANING THE SAME}

본 발명은 도핑에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼코게나이드 화합물에 대한 탄소(C)의 반응성을 차이를 이용하여 정확한 농도의 도핑을 달성하는 방법, 이를 이용한 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법과 그를 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.The present invention relates to doping, and more particularly, to achieve a precise concentration of doping using the difference in the reactivity of carbon (C) to the chalcogenide compound, a method of producing carbon-doped chalcogenide using the same and It relates to an electronic device comprising the same.

칼코게나이드는 열을 가함에 따라 결정질과 비정질 상태로 빠르게 변화하는 특성이 있다. 결정질 상태에서는 광학적 반사도가 높고 전기 저항이 낮은 반면에 비정질 상태에서는 반사도가 낮고 전기 저항이 높으므로 두 상태를 각각 1과 0으로 하여 DVD-RAM(반사도 차이 이용)이나 PRAM(저항 차이 이용)의 기록물질로 이용하고 있다. DVD-RAM 등에 이용되는 가장 대표적인 칼코게나이드 화합물은 Ge2Sb2Te5이다.Chalcogenide has the property of rapidly changing into a crystalline and amorphous state when heated. Recording in DVD-RAM (using reflectance difference) or PRAM (using resistance difference) with two states set to 1 and 0, respectively, in the crystalline state with high optical reflectivity and low electrical resistance, whereas in amorphous state with low reflectivity and high electrical resistance I use it as a substance. The most representative chalcogenide compound used for DVD-RAM and the like is Ge 2 Sb 2 Te 5 .

탄소 도핑된 Ge2Sb2Te5는 Ge2Sb2Te5의 안정성을 높이기 위해 시도된 여러 물질들 중 가장 대표적인 물질이다. Ge2Sb2Te5는 온도에 따라 결정질과 비정질 상태로 변화하고 이 때 발생하는 저항 차이를 이용하여 0과 1을 표현할 수 있어 차세대 PCRAM 소자의 대표적 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. Ge2Sb2Te5의 소자 성능을 향상시키려는 시도로써 가장 널리 이용되는 방법이 타 원소의 도핑이고, 이에 따라 Ge2Sb2Te5의 열적 안정성, 소자 스위칭 속도, 내구도, 비정질과 결정 상태의 저항 차이 등의 특성이 다양하게 변화한다. Carbon doped Ge 2 Sb 2 Te 5 is the most representative of several materials attempted to increase the stability of Ge 2 Sb 2 Te 5 . Ge 2 Sb 2 Te 5 is changed to the crystalline and amorphous state with temperature, and can express 0 and 1 by using the resistance difference generated at this time, and many studies have been conducted as representative materials of next generation PCRAM devices. As an attempt to improve the device performance of Ge 2 Sb 2 Te 5, the most widely used method is doping of other elements, and thus the thermal stability, device switching speed, durability, amorphous and crystalline resistance of Ge 2 Sb 2 Te 5 . The characteristics such as differences vary.

탄소 도핑된 Ge2Sb2Te5는 다른 특성들을 크게 해치지 않는 선에서 물질의 열적 안정성과 내구도를 크게 향상시킬 수 있으므로 많은 연구가 이루어지고 있다. Ge2Sb2Te5에 도핑된 탄소의 농도는 8.5% 이하일 때 Ge와 우선적으로 결합하고 이후에 Sb와 결합하는 성질을 가지고 있다. 이 특성을 이용하여 8.5% 이하의 탄소 도핑의 경우 탄소의 정확한 도핑 농도를 확인할 수 있다.Carbon-doped Ge 2 Sb 2 Te 5 has been studied a lot because it can significantly improve the thermal stability and durability of the material without harming other properties. The concentration of carbon doped in Ge 2 Sb 2 Te 5 is preferentially bonded to Ge when the concentration is 8.5% or less, and then to Sb. This property can be used to determine the exact doping concentration of carbon for carbon doping below 8.5%.

칼코게나이드는 탄소의 도핑 농도가 조금이라도 달라질 경우 소자 및 물질 특성이 확연하게 달라지게 되므로 탄소의 도핑 농도를 정확하게 결정하고 재확인하는 과정이 필요하다. 그러나 기존의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 방법으로는 C1s 오비탈 피크를 사용할 때 탄소의 특성상 대기 중의 먼지에 섞여 있기 때문에 초고진공 상태에서 탄소 도핑량을 확인하다고 해도 반드시 유의미한 오차가 발생하게 된다.Chalcogenide requires a process of accurately determining and reconfirming the doping concentration of carbon because the device and material properties are significantly different when the doping concentration of carbon is slightly different. However, in the conventional X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) method, when using the C1s orbital peak, the carbon is mixed in the dust of the air due to the characteristics of carbon.

또한 기기 관리가 진공 상태에서 완벽하게 이루어진다 하더라도 측정 기기 자체에 탄소가 묻어 있을 가능성이 높기 때문에 적은 농도의 도핑에서 원하는 오차 이내로 탄소 농도를 맞추기 어려운 문제가 있으며, 이로 인해 반복적으로 소자의 도핑 농도를 테스트하는 과정에서 불필요한 노력이 소모된다.In addition, even if the device management is perfectly done in a vacuum state, the measurement device itself is likely to have carbon, it is difficult to meet the carbon concentration within the desired error in the low concentration doping, and thus repeatedly test the doping concentration of the device Unnecessary effort is consumed in the process.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다른 물질이 섞이거나 주변 환경에 구애받지 않고 안정적으로 Ge2Sb2Te5에 도핑된 탄소의 농도를 정확하고 신속하게 확인할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to stably and quickly determine the concentration of carbon doped in Ge 2 Sb 2 Te 5 stably without mixing with other materials or surrounding environment It provides a way to check.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 활용하여 간이하게 칼코게나이드를 제조하는 방법과 그를 포함하는 전자 소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for easily preparing chalcogenide using the above method and an electronic device including the same.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)의 C1s 오비탈이 아닌 다른 에너지 영역의 분석을 통한 도핑 농도 확인 방법을 제공한다. 즉, 284.5eV에서 출현하는 C1s 피크를 이용하는 기존의 방법과 차별화된다. C1s 피크를 통해 도핑된 탄소의 농도를 측정할 경우 상기와 같은 먼지나 유기물의 영향을 피할 수 없기 때문이다.In order to solve this problem, an embodiment of the present invention provides a method of confirming doping concentration by analyzing an energy region other than the C1s orbital of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). That is, it is different from the conventional method using the C1s peak appearing at 284.5 eV. This is because when measuring the concentration of the doped carbon through the C1s peak it is inevitable to influence such dust or organic matter.

본 발명의 실시예로 Ge2Sb2Te5의 특성을 살펴보면 C와 Ge, 그리고 Sb와의 결합은 도핑 농도에 따라 선택적으로 이루어진다. C는 약 8.5%의 도핑까지는 Ge와의 결합을 선호한다. 하지만 8.5% 이상으로 도핑 농도가 높아질 경우 Sb와의 결합을 시작하게 하게 된다. 이에 따른 Ge3d와 Sb4d의 피크 변화를 분석하는 것으로 현재 도핑된 탄소의 농도를 대략적으로 확인할 수 있다.Looking at the properties of Ge 2 Sb 2 Te 5 as an embodiment of the present invention, the combination of C, Ge, and Sb is selectively made according to the doping concentration. C prefers binding to Ge up to about 8.5% doping. However, when the doping concentration is increased to more than 8.5% it will start to combine with Sb. By analyzing the peak change of Ge3d and Sb4d according to this can be confirmed roughly the concentration of the current doped carbon.

도핑된 탄소가 8.5%를 초과하지 않는다면 Ge3d 피크의 변화가 두드러지게 나타나고 Sb4d 피크은 적은 변화를 보인다. 반면, 탄소 농도가 8.5%를 초과하면 Ge-C의 결합은 더 이상 생겨나지 않고, 대신 Sb-C의 결합이 생겨나기 때문에 Sb4d 피크의 형태가 변화하기 시작한다. 이를 통해 8.5% 이하의 Ge2Sb2Te5 탄소 도핑에서 정확하게 도핑 농도를 결정할 수 있다. 분석 방법의 자세한 내용은 도면을 비롯한 구체적인 설명에 포함한다.If the doped carbon does not exceed 8.5%, the change in Ge3d peak is noticeable and the Sb4d peak shows little change. On the other hand, if the carbon concentration exceeds 8.5%, Ge-C bonds no longer occur, but instead Sb-C bonds occur, the shape of the Sb4d peak begins to change. This allows the doping concentration to be accurately determined at Ge 2 Sb 2 Te 5 carbon doping of 8.5% or less. Details of the analysis method are included in the detailed description including the drawings.

또한 본 발명은 멀티 레벨을 구현하기 위해 탄소 도핑된 칼코게나이드 외의 다른 물질이 섞여 있는 경우, 혹은 유기물질이 섞여 있는 경우에도 XPS를 통해 특정 칼코게나이드 물질과 결합하고 있는 탄소의 농도만 특정할 수 있다.In addition, the present invention can specify only the concentration of carbon bound to a specific chalcogenide material through XPS even when other materials other than carbon doped chalcogenide are mixed to realize the multi-level. Can be.

본 발명의 일 측면은, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정하는 방법에 있어서, M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값을 기준으로 M-C 결합에 상응하는 피크 높이의 비를 측정하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정하는 방법을 제공한다. 상기 M은 탄소가 아닌 상기 칼코게나이드의 구성원소 중 하나이다.One aspect of the present invention, in the method for measuring the carbon concentration doped in chalcogenide by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the peak corresponding to the MC bond based on the maximum value of the peak corresponding to the MC bond It provides a method of measuring the concentration of carbon doped in chalcogenide by measuring the ratio of height. M is one of the components of the chalcogenide but not carbon.

일 실시예에 있어서, 상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5일 수 있고, 상기 M은 Ge 또는 Sb일 수 있다.In one embodiment, the chalcogenide may be Ge 2 Sb 2 Te 5 , M may be Ge or Sb.

일 실시예에 있어서, 상기 M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값은 탄소 농도가 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 7.5~10%의 값 또는 15~20%의 값일 수 있다.In one embodiment, the maximum value of the peak corresponding to the M-C bond may have a carbon concentration of 7.5 to 10% or 15 to 20% of the total number of atoms of the chalcogenide.

본 발명의 다른 일 측면은, 기판에 금속, 칼코겐 및 탄소를 증착시켜 탄소 도핑된 칼코게나이드 박막을 형성하는 단계;를 포함하고, 전술한 방법으로 상기 박막의 탄소 농도를 측정하여 상기 탄소의 증착량을 결정하는 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the invention, the step of depositing a metal, chalcogen and carbon on the substrate to form a carbon-doped chalcogenide thin film, by measuring the carbon concentration of the thin film by the method described above Provided is a method of preparing carbon doped chalcogenide that determines the amount of deposition.

일 실시예에 있어서, 상기 증착은 물리적 기상 증착법, 화학적 기상 증착법, 스퍼터링, 펄스 레이저 증착법, 증발법, 전자빔 증발법, 원자층 증착법 및 분자선 에피탁시 증착법로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the deposition is performed by one or more methods selected from the group consisting of physical vapor deposition, chemical vapor deposition, sputtering, pulsed laser deposition, evaporation, electron beam evaporation, atomic layer deposition, and molecular beam epitaxy deposition. Can be.

일 실시예에 있어서, 상기 금속은 Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.In one embodiment, the metal may be one or more selected from the group consisting of Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si and Sn.

본 발명의 또 다른 일 측면은, 탄소 도핑된 칼코게나이드를 포함하고, 상기 칼코게나이드는 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 측정된 결합에너지 33.5±0.5 eV의 피크 강도가 결합에너지 31.5±0.5 eV의 피크 강도보다 높은 전자 소자를 제공한다.Another aspect of the invention, the carbon doped chalcogenide, the chalcogenide has a peak intensity of 33.5 ± 0.5 eV binding energy measured using XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) binding energy 31.5 Provides an electronic device with a peak intensity of ± 0.5 eV.

일 실시예에 있어서, 상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5일 수 있다.In one embodiment, the chalcogenide may be Ge 2 Sb 2 Te 5 .

일 실시예에 있어서, 상기 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도는 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 8.5% 이상일 수 있다.In one embodiment, the carbon concentration doped in the chalcogenide may be more than 8.5% based on the total number of atoms of the chalcogenide.

본 발명의 실시예에 따르면, 원자수 기준 8.5% 이하의 탄소 도핑에 대해 다른 물질이 섞이거나 주변 환경에 구애받지 않고 안정적으로 Ge2Sb2Te5에 도핑된 탄소의 농도를 확인할 수 있다. 이는 다른 칼코게나이드 물질들에서도 유사한 현상이 발생할 것으로 예상된다. 궁극적으로 기존 칼코게나이드의 소자 제작 공정에서 제작 시간을 확연히 단축시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of carbon doped in Ge 2 Sb 2 Te 5 stably regardless of the mixed environment or surrounding environment for carbon doping of 8.5% or less on an atomic basis. It is expected that similar phenomena will occur in other chalcogenide materials. Ultimately, in the device fabrication process of the existing chalcogenide, the manufacturing time is significantly shortened.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects, and include all effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 (a) 칼코게나이드 물질 Ge2Sb2Te5, (b) 5%의 탄소가 도핑된 칼코게나이드 물질 Ge2Sb2Te5 및 (c) 10%의 탄소가 도핑된 칼코게나이드 물질 Ge2Sb2Te5의 XPS 측정 결과를 도시한 그래프이고;
도 2는 칼코게나이드 물질 Ge2Sb2Te5의 상(phase)과 도핑된 탄소 농도를 변경하며 XPS 측정한 결과를 도시한 그래프이고;
도 3는 칼코게나이드 물질 Ge2Sb2Te5에 도핑된 탄소 농도에 따른 온도 및 저항 간의 상관관계를 도시한 그래프이다.
1 shows (a) chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 , (b) 5% carbon doped chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 and (c) 10% according to an embodiment of the invention A graph showing XPS measurement results of a carbon-doped chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 ;
FIG. 2 is a graph showing the results of XPS measurements with varying phase and doped carbon concentration of the chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 ;
3 is a graph showing the correlation between temperature and resistance according to the carbon concentration doped in the chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 .

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 기본 원리는 도핑된 탄소의 농도에 따라 다원소 칼코게나이드의 결합이 차별적으로 이루어짐을 이용하여 도핑된 탄소의 농도를 확인 및 제어하는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The basic principle of the present invention is to identify and control the concentration of the doped carbon using the differentiation of the multi-element chalcogenide according to the concentration of the doped carbon. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

종래의 방법은 칼코게나이드에 탄소를 도핑할 때 XPS로 C1s 오비탈 피크의 값을 측정하여 탄소 농도를 확인하였다. 그러나, 대기 중의 먼지에 존재하는 탄소 또는 측정기기에 존재하는 탄소로 인해 측정 값의 오차가 발생하며, 특히 각종 소자 등에 적용하기 위해 탄소를 도핑하는 경우 원하는 특성의 구현과 재현이 어려운 문제점이 있었다. 칼코게나이드의 특성은 탄소 농도에 매우 민감하며, 저농도의 도핑 시에 이러한 오차로 인한 문제점이 더 현저하였고, 원하는 특성의 탄소 농도를 도핑하기 위해 과도한 반복실시(trial & error)가 필요하였다.Conventional methods confirm the carbon concentration by measuring the value of the C1s orbital peak with XPS when doping carbon to chalcogenide. However, an error in measured values occurs due to carbon present in the dust in the air or carbon present in the measuring device. In particular, when doping carbon for application to various devices, it is difficult to realize and reproduce desired characteristics. The properties of chalcogenide are very sensitive to carbon concentration, and the problem due to this error is more pronounced at low concentrations of doping, and excessive trial & error was required to dope the carbon concentration of desired characteristics.

반면, 본 발명의 일 측면에 따른 방법은, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정하는 방법에 있어서, M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값을 기준으로 M-C 결합에 상응하는 피크 높이의 비를 측정하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정할 수 있다. 상기 M은 탄소가 아닌 상기 칼코게나이드의 구성원소 중 하나이다.On the other hand, the method according to an aspect of the present invention, in the method for measuring the carbon concentration doped in chalcogenide using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), MC based on the maximum value of the peak corresponding to the MC bond The concentration of carbon doped in chalcogenide can be determined by measuring the ratio of the peak height corresponding to the bond. M is one of the components of the chalcogenide but not carbon.

상기 방법은 M-C 결합의 비를 측정하여 탄소 농도를 결정하므로, 상기 칼코게나이드 표면, 대기 또는 측정기기 중에 존재하는 탄소로 인한 오차가 발생하지 않아 보다 정밀하게 농도를 측정할 수 있다.Since the method determines the carbon concentration by measuring the ratio of the M-C bond, the error due to the carbon present in the chalcogenide surface, the atmosphere or the measuring instrument does not occur, so that the concentration can be measured more precisely.

예를 들어, 상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5일 수 있고, 상기 M은 Ge 또는 Sb일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the chalcogenide may be Ge 2 Sb 2 Te 5 , and M may be Ge or Sb, but is not limited thereto.

상기 M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값은 탄소 농도가 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 7.5~10%의 값 또는 15~20%의 값일 수 있다. 상기 칼코게나이드의 각 구성원소는 탄소와 반응성이 상이하므로, 일 성분이 탄소와 먼저 반응하여 탄소와 결합을 형성하고, 이후에 타 성분이 탄소와 반응하여 결합을 형성할 수 있다.The maximum value of the peak corresponding to the M-C bond may be a value of 7.5 to 10% or 15 to 20% of the carbon concentration based on the total number of atoms of the chalcogenide. Since each component of the chalcogenide is different from carbon, one component reacts with carbon first to form a bond with carbon, and then another component reacts with carbon to form a bond.

예를 들어, 상기 칼코게나이드가 Ge2Sb2Te5이면 탄소와 반응성이 높은 Ge가 먼저 Ge-C 결합을 형성하며, 탄소 농도 약 7.5~10%의 XPS 결합에너지 피크의 값이 최대일 수 있다. 또는, 탄소 농도 10~25%, 12.5~22.5% 또는 15~20%에서 Sb가 탄소와 반응하여 Sb-C 결합을 형성하여 XPS 결합에너지 피크의 최댓값을 나타낼 수 있다. 이러한 피크의 최댓값을 나타내는 탄소 농도는 상기 칼코게나이드의 종류 또는 상기 M의 종류에 따라 결정될 수 있다.For example, when the chalcogenide is Ge 2 Sb 2 Te 5, Ge, which is highly reactive with carbon, first forms a Ge-C bond, and the value of the XPS binding energy peak having a carbon concentration of about 7.5 to 10% may be the maximum. have. Alternatively, at a carbon concentration of 10 to 25%, 12.5 to 22.5%, or 15 to 20%, Sb may react with carbon to form Sb-C bonds to represent the maximum value of the XPS binding energy peak. The carbon concentration representing the maximum value of these peaks may be determined according to the type of chalcogenide or the type of M.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법은, 기판에 금속, 칼코겐 및 탄소를 증착시켜 탄소 도핑된 칼코게나이드 박막을 형성하는 단계;를 포함하고, 전술한 방법으로 상기 박막의 탄소 농도를 측정하여 상기 탄소의 증착량을 결정할 수 있다.Method for producing a carbon doped chalcogenide according to another aspect of the present invention, by depositing a metal, chalcogen and carbon on a substrate to form a carbon-doped chalcogenide thin film; Deposition of the carbon may be determined by measuring the carbon concentration of the thin film.

전술한 바와 같이 상기 방법으로 탄소 농도를 측정하여 탄소 도핑된 칼코게나이드를 제조하면 정확한 양의 탄소가 도핑된 칼코게나이드를 제조할 수 있다.As described above, by measuring the carbon concentration by the above method to prepare carbon doped chalcogenide, chalcogenide doped with the correct amount of carbon may be prepared.

상기 증착은 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD), 화학적 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD), 스퍼터링(sputtering), 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition, PLD), 증발법(thermal evaporation), 전자빔 증발법(electron beam evaporation), 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 및 분자선 에피탁시 증착법(molecular beam epitaxy, MBE)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.The deposition may be performed by physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), sputtering, pulsed laser deposition (PLD), thermal evaporation, or electron beam evaporation. The method may be performed by one or more methods selected from the group consisting of electron beam evaporation, atomic layer deposition (ALD), and molecular beam epitaxy (MBE).

상기 금속, 칼코겐 및 탄소는 각각의 증착원에서 기재로 동시 또는 교차하여 층착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 금속 및 하나 이상의 칼코겐을 포함하는 타겟으로 스퍼터링하며 메탄 또는 아세틸렌을 반응성 증착시켜 탄소를 도핑할 수 있다.The metals, chalcogens and carbon may be deposited simultaneously or alternately into the substrate at each deposition source. For example, sputtering to a target comprising at least one metal and at least one chalcogen and reactively doping carbon can be doped with methane or acetylene.

상기 금속은 Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 칼코겐은 S, Se, Te 등 산소를 제외한 16족 원소 중 하나 이상일 수 있다.The metal may be at least one selected from the group consisting of Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si, and Sn, and the chalcogen may be at least one of Group 16 elements except oxygen such as S, Se, and Te.

상기 증착 이후 어닐링(annealing)하거나, 펄스형 레이저 조사하거나 전류를 가하여 열처리를 더 수행할 수 있다.After the deposition, the thermal treatment may be further performed by annealing, pulsed laser irradiation, or applying current.

본 발명의 또 다른 일 측면인 전자 소자는, 탄소 도핑된 칼코게나이드를 포함하고, 상기 칼코게나이드는 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 측정된 결합에너지 33.5±0.5 eV의 피크 강도가 결합에너지 31.5±0.5 eV의 피크 강도보다 높을 수 있다.In another aspect of the present invention, an electronic device includes carbon-doped chalcogenide, and the chalcogenide has a peak intensity of 33.5 ± 0.5 eV in binding energy measured using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The binding energy may be higher than the peak intensity of 31.5 ± 0.5 eV.

상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The chalcogenide may be Ge 2 Sb 2 Te 5 , but is not limited thereto.

상기 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도는 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 8.5% 이상일 수 있다. 상기 탄소 농도의 상한은 20% 이하, 17.5% 이하, 15% 이하 또는 12.5% 이하일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The carbon concentration doped in the chalcogenide may be 8.5% or more based on the total number of atoms of the chalcogenide. The upper limit of the carbon concentration may be 20% or less, 17.5% or less, 15% or less, or 12.5% or less, but is not limited thereto.

상기 전자 소자는 전술한 방법 및 제조방법을 활용하여 제조될 수 있다.The electronic device may be manufactured using the above-described method and manufacturing method.

상기 전자 소자는 MOSFET(MOS field-effect transistor) 상에 금속배선 및 입출력 단자를 형성하는 일반적인 BEOL(Back end of line) 공정의 가공온도인 400℃ 이상에서도 안정하게 상을 유지하며, 온도가 상승할수록 저항이 감소하는 반도체성 비저항 특성을 가질 수 있다. 특히, 상기 전자 소자는 종래의 전자 소자 대비 열안정성이 현저히 우수할 수 있다.The electronic device stably maintains the phase even at 400 ° C. or higher, which is a processing temperature of a typical BEOL process, which forms metal wiring and input / output terminals on a MOSFET (MOS field-effect transistor). It may have a semiconducting resistivity characteristic in which the resistance is reduced. In particular, the electronic device may be significantly superior in thermal stability compared to the conventional electronic device.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following experimental results are described only representative experimental results of the above embodiments, the scope and content of the present invention by the examples and the like can not be interpreted to be reduced or limited. The effects of each of the various embodiments of the invention, which are not explicitly set forth below, will be described in detail in that section.

비교예Comparative example

기저압력 1×10-8 torr 이하의 조건에서 이온빔 스퍼터링 증착법(ion beam sputtering deposition, IBSD)으로 SiO2(200 nm)/Si(100 nm) 기판 상에 Ge, Sb 및 Te를 교차 증착시켜 Ge2Sb2Te5 박막을 제조하였다. 무정형 막의 제조를 위해 성장기온은 상온(25℃)로 유지하였으며, Ar 기체를 6.5×10-5 torr의 압력으로 도입하여 Ar+을 이온 소스로 사용하였다.Ge 2 by cross-depositing Ge, Sb and Te on SiO 2 (200 nm) / Si (100 nm) substrates by ion beam sputtering deposition (IBS) at a base pressure of 1 × 10 -8 torr or less A Sb 2 Te 5 thin film was prepared. The growth temperature was maintained at room temperature (25 ° C.) for the preparation of the amorphous membrane, and Ar + was introduced at a pressure of 6.5 × 10 −5 torr to use Ar + as an ion source.

실시예Example

기저압력 1×10-8 torr 이하의 조건에서 이온빔 스퍼터링 증착법(ion beam sputtering deposition, IBSD)으로 SiO2(200 nm)/Si(100 nm) 기판 상에 Ge, Sb 및 Te를 증착시키며 반응성 가스인 메탄(CH4)을 증착시켜 탄소가 도핑된 C-Ge2Sb2Te5 박막을 제조하였다. 무정형 막의 제조를 위해 성장기온은 상온(25℃)로 유지하였으며, Ar 기체를 6.5×10-5 torr의 압력으로 도입하여 Ar+을 이온 소스로 사용하였다. 도핑된 상기 탄소의 함량을 후술하는 실험예의 방법에 따라 측정하며 메탄의 유량을 결정하였다.Deposition of Ge, Sb and Te on SiO 2 (200 nm) / Si (100 nm) substrates by ion beam sputtering deposition (IBS) at a base pressure of 1 × 10 -8 torr or less. Methane (CH 4 ) was deposited to prepare a carbon-doped C-Ge 2 Sb 2 Te 5 thin film. The growth temperature was maintained at room temperature (25 ° C.) for the preparation of the amorphous membrane, and Ar + was introduced at a pressure of 6.5 × 10 −5 torr to use Ar + as an ion source. The content of the doped carbon was measured according to the method of the experimental example described below to determine the flow rate of methane.

실험예 1Experimental Example 1

상기 비교예 및 실시예에서 제조된 칼코게나이드 물질인 Ge2Sb2Te5을 XPS 측정하여 그 결과를 분석하였다. Ge3d와 Sb4d의 피크(peak)는 피팅(fitting)을 통해 기존 Ge2Sb2Te5의 피크와 도핑 후 새롭게 생성된 Ge-C, Sb-C의 피크로 분리된다. 여기서 Ge-C, Sb-C에 해당하는 피크의 높이를 비교하여 도핑된 탄소 농도를 확인하였다. Ge-C에 해당하는 피크의 높이는 탄소 농도 8.5% 전후에서 최댓값을 나타내었다.XPS measurement of Ge 2 Sb 2 Te 5 which is a chalcogenide material prepared in Comparative Examples and Examples was analyzed. Peaks of Ge3d and Sb4d are separated into peaks of existing Ge 2 Sb 2 Te 5 and newly generated peaks of Ge-C and Sb-C through doping. Herein, the doped carbon concentration was confirmed by comparing the heights of the peaks corresponding to Ge-C and Sb-C. The peak height corresponding to Ge-C showed a maximum value around 8.5% of carbon concentration.

도 1(a)는 본 발명의 실시예에 따른 Ge2Sb2Te5의 XPS 측정 결과이다. 측정 에너지 범위는 24 eV부터 37 eV까지 표시하였고, 해당 에너지 범위는 Ge3d와 Sb4d의 오비탈 범위를 포함한다. Ge3d에 해당하는 피크는 Ge2Sb2Te5 구조 내에서 Ge의 서로 다른 두 가지 결합 방식에 따라 Tetrahedral 결합(30.04 eV)과 Octahedral 결합(29.66 eV)으로 분리된다. 또한, Sb4d에 해당하는 피크는 32.57 eV의 에너지에 해당된다.1 (a) is the XPS measurement result of Ge 2 Sb 2 Te 5 according to an embodiment of the present invention. The measured energy range is expressed from 24 eV to 37 eV and the energy range includes the orbitals of Ge3d and Sb4d. Peaks corresponding to Ge3d are separated into Tetrahedral bonds (30.04 eV) and Octahedral bonds (29.66 eV) according to two different bonding methods of Ge in the Ge 2 Sb 2 Te 5 structure. In addition, the peak corresponding to Sb4d corresponds to an energy of 32.57 eV.

도 1(b)는 Ge2Sb2Te5에 원자수 기준 5%의 탄소 도핑 후 같은 범위의 에너지 영역을 XPS 측정한 그래프이고, 도 1(c)는 Ge2Sb2Te5에 원자수 기준 10%의 탄소 도핑 후 같은 범위의 에너지 영역을 측정한 XPS 그래프이다. 도 1(b)와 도 1(c)에서는 탄소의 도핑에 따라 새로운 원자 결합이 형성되었기 때문에 그래프 피팅(fitting) 과정에서 새로운 항목들이 추가되었다. Ge-C 결합은 31.30 eV에 해당하고 Sb-C 결합은 33.47 eV에 해당한다. 탄소의 전기음성도가 Te보다 강하므로 Ge-Te 결합이 Ge-C 결합으로, Sb-Te 결합이 Sb-C 결합으로 대체될 때 기존보다 높은 에너지 영역에서 XPS 피크가 나타난다.FIG. 1 (b) is a graph showing XPS measurements of the same energy range after Ge 2 Sb 2 Te 5 based on 5% carbon doping, and FIG. 1 (c) shows Ge 2 Sb 2 Te 5 based on atomic number. After 10% carbon doping, the XPS plot measures the energy range in the same range. In FIG. 1 (b) and FIG. 1 (c), since new atomic bonds are formed by the doping of carbon, new items are added in the graph fitting process. Ge-C bonds correspond to 31.30 eV and Sb-C bonds correspond to 33.47 eV. Since the electronegativity of carbon is stronger than Te, when the Ge-Te bond is replaced by the Ge-C bond and the Sb-Te bond is replaced by the Sb-C bond, the XPS peak appears in the higher energy region than before.

도 1(b)를 참고하면, XPS 그래프에서 Ge-C 결합에 해당하는 피크는 존재하지만 Sb-C의 결합에 해당하는 피크는 존재하지 않는다. 이는 탄소가 8.5% 미만으로 도핑될 때 Ge와 우선적으로 결합하고 Sb와는 거의 결합하지 않기 때문이다.Referring to FIG. 1 (b), a peak corresponding to Ge-C binding exists in the XPS graph but no peak corresponding to binding of Sb-C exists. This is because when carbon is doped below 8.5%, it preferentially bonds with Ge and hardly bonds with Sb.

반면, 도 1(c)의 XPS 그래프 결과는 10%의 탄소가 도핑된 경우 Ge-C 결합과 Sb-C 결합이 동시에 존재함을 보인다. 탄소의 농도가 8.5%를 초과해도 Ge-C 결합이 추가적으로 생성되지 않은 것으로 확인되었다. 이를 통해 탄소 도핑이 8.5% 이하일 경우 Ge-C 피크의 높이를 통해 탄소의 도핑 농도를 확인할 수 있다. 예를 들어 4.25%의 탄소가 도핑된 Ge2Sb2Te5에서 피팅된 그래프 상의 Ge-C 피크 높이는 8.5%의 탄소가 도핑된 Ge2Sb2Te5의 Ge-C 피크 높이의 절반을 가진다. 즉, 8.5% 이하의 모든 탄소 도핑 농도에 대하여 C의 농도를 확인할 수 있다.On the other hand, the XPS graph of FIG. 1 (c) shows that Ge-C bonds and Sb-C bonds exist simultaneously when 10% of carbon is doped. It was confirmed that additional Ge-C bonds were not formed even when the concentration of carbon exceeded 8.5%. Through this, if the carbon doping is less than 8.5%, the doping concentration of the carbon can be confirmed through the height of the Ge-C peak. For example, the Ge-C peak height on the fitted graph at 4.25% carbon doped Ge 2 Sb 2 Te 5 has half the Ge-C peak height of Ge 2 Sb 2 Te 5 doped with 8.5% carbon. That is, the concentration of C can be confirmed for all carbon doping concentrations of 8.5% or less.

본 실시예에서는 스퍼터로 탄소 도핑된 Ge2Sb2Te5를 성장해 in-situ로 옮겨 XPS를 측정하였다. XPS의 Ge-C 피크 높이를 기준으로 도핑 농도를 결정할 때 샘플이 먼지나 유기물에 오염된 경우라도 큰 차이가 없기 때문에 시간적, 경제적 관점에서 선호된다. 이는 XPS의 C1s 피크를 이용한 확인이나, SEM, TEM의 EDS를 이용한 확인 방법을 효과적으로 대체할 수 있다.In this example, a carbon doped Ge 2 Sb 2 Te 5 with a sputter was grown and transferred to in-situ to measure the XPS. When determining the doping concentration based on the Ge-C peak height of the XPS, even if the sample is contaminated with dust or organic matter, it is preferred from the perspective of time and economy. This can effectively replace the identification using the C1s peak of XPS, or the identification using the EDS of SEM and TEM.

실험예 2Experimental Example 2

상기 비교예 및 실시예에서 제조된 칼코게나이드 물질인 Ge2Sb2Te5을 무정형(amorphous), 면심입방구조(face-centered cubic, fcc), 육방밀집구조(hexagonal close-packing, hcp)의 결정구조에 따른 상변화 특성을 확인하기 위해 XPS 측정하여 그 결과를 도 2에 도시하였다.The chalcogenide material Ge 2 Sb 2 Te 5 prepared in Comparative Examples and Examples of amorphous, face-centered cubic (fcc), hexagonal close-packing (hcp) XPS measurement to confirm the phase change characteristics according to the crystal structure is shown in Figure 2 the results.

도 2(a1) 내지 2(a3)는 무정형 Ge2Sb2Te5의 탄소 도핑 농도에 따른 XPS 그래프이고, 도2(b1) 내지 2(b3)는 fcc Ge2Sb2Te5의 탄소 도핑 농도에 따른 XPS 그래프이고, 도 2(c1) 내지 2(c3)는 fcc와 hcp가 혼합된 Ge2Sb2Te5의 탄소 도핑 농도에 따른 XPS 그래프이다.2 (a1) to 2 (a3) are XPS graphs according to the carbon doping concentration of amorphous Ge 2 Sb 2 Te 5 , and FIGS. 2 (b1) to 2 (b3) are carbon doping concentrations of fcc Ge 2 Sb 2 Te 5 Figure 2 (c1) to 2 (c3) is a XPS graph according to the carbon doping concentration of Ge 2 Sb 2 Te 5 mixed with fcc and hcp.

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 도 2를 분석하면, 상기 칼코게나이드의 결정구조와 무관하게 탄소가 8.5% 미만으로 도핑될 때 Ge와 우선적으로 결합하고, Sb와는 거의 결합하지 않는다. 따라서 전술한 방법으로 모든 결정구조에서 동일하게 소자 및 재료의 오염에 무관하게 탄소 농도를 측정할 수 있다. 또한, 결정구조에 무관하므로 측정 시의 온도 등의 조건에 구애받지 않고 정확하게 탄소 농도의 측정이 가능하다.Analysis of FIG. 2 in the same manner as in Experimental Example 1, irrespective of the crystal structure of the chalcogenide, preferentially binds to Ge and hardly binds to Sb when the carbon is doped to less than 8.5%. Thus, the above-described method can measure the carbon concentration irrespective of contamination of the device and material in all crystal structures in the same way. In addition, since it is independent of the crystal structure, the carbon concentration can be accurately measured regardless of the conditions such as the temperature at the time of measurement.

실험예 3Experimental Example 3

상기 비교예 및 실시예에서 제조된 칼코게나이드 물질인 Ge2Sb2Te5의 온도에 따른 저항 변화를 측정하여 그 결과를 도 3에 도시하였다.The change in resistance according to the temperature of Ge 2 Sb 2 Te 5 , the chalcogenide material prepared in Comparative Examples and Examples, was measured and the results are shown in FIG. 3.

도 3을 참고하면, 도핑된 탄소 농도에 따라 상변화 온도가 증가함을 확인할 수 있다. 무정형에서 fcc로 변화하는 첫번째 상 변화 온도는 비교예의 Ge2Sb2Te5 (도3(a))에서 150℃, 실시예의 탄소 농도 5% Ge2Sb2Te5 (도3(b))에서 200℃, 실시예의 탄소 농도 10% Ge2Sb2Te5 (도3(c))에서 250℃로 탄소 농도에 따라 점차 증가한다. fcc에서 hcp로 변화하는 두번째 상변화 온도는 비교예의 Ge2Sb2Te5에서 300℃, 실시예의 탄소 농도 5% Ge2Sb2Te5에서 350℃, 실시예의 탄소 농도 10% Ge2Sb2Te5에서 400℃ 이상이다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the phase change temperature increases according to the doped carbon concentration. The first phase change temperature, changing from amorphous to fcc, was 150 ° C. in Ge 2 Sb 2 Te 5 (FIG. 3 (a)) of the comparative example, and at a carbon concentration of 5% Ge 2 Sb 2 Te 5 (FIG. 3 (b)) of the example. It gradually increases with carbon concentration from 200 ° C. to 250 ° C. in the carbon concentration of 10% Ge 2 Sb 2 Te 5 (FIG. 3 (c)). The second phase change temperature from fcc to hcp was 300 ° C. in Ge 2 Sb 2 Te 5 of the comparative example, carbon concentration 5% Ge 2 Sb 2 Te 5 in the example, 350 ° C. in the example, and 10% Ge 2 Sb 2 Te in the carbon concentration of the example. 5 to 400 ° C or higher.

온도와 저항 간의 기울기, 즉 비저항을 분석하면, 첫번째 상변화 이후 반도체성(semiconducting)의 기울기 특성을 나타내나, 두번째 상변화 이후 금속성(metallic)의 도체 기울기로 변화한다. 다만, 도 3의 (c)에 도시된 탄소 농도 10%의 Ge2Sb2Te5만이 반도체성 기울기를 유지하며, 탄소 농도 8.5% 이상에서 생성된 Sb-C 결합의 영향이다.Analyzing the slope between the temperature and the resistance, that is, the resistivity, shows the slope characteristic of the semiconducting after the first phase change, but changes to the conductor slope of the metallic after the second phase change. However, only Ge 2 Sb 2 Te 5 having a carbon concentration of 10% shown in FIG. 3C maintains a semiconducting slope and is an effect of Sb-C bonds generated at a carbon concentration of 8.5% or more.

상기 탄소 농도 10%의 Ge2Sb2Te5는 일반적인 공정 가공온도인 400℃ 이상에서도 안정하게 fcc 상을 유지하며, 온도가 상승할수록 저항이 감소하는 반도체성 비저항 특성을 가지므로 전자 소자에 유리하게 적용할 수 있다.The Ge 2 Sb 2 Te 5 with a carbon concentration of 10% maintains the fcc phase stably even at a general process processing temperature of 400 ° C. or higher, and has a semiconducting resistivity characteristic in which resistance decreases as temperature increases, which is advantageous for electronic devices. Applicable

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the invention is indicated by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the invention.

Claims (10)

XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정하는 방법에 있어서,
M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값을 기준으로 M-C 결합에 상응하는 피크 높이의 비를 측정하여 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도를 측정하는 방법:
상기 M은 탄소가 아닌 상기 칼코게나이드의 구성원소 중 하나이다.
In the method of measuring the carbon concentration doped in chalcogenide using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),
To determine the carbon concentration doped in chalcogenide by measuring the ratio of the peak height corresponding to the MC bond based on the maximum value of the peak corresponding to the MC bond:
M is one of the components of the chalcogenide but not carbon.
제1항에 있어서,
상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5인 방법.
The method of claim 1,
Said chalcogenide is Ge 2 Sb 2 Te 5 .
제2항에 있어서,
상기 M은 Ge 또는 Sb인 방법.
The method of claim 2,
M is Ge or Sb.
제2항에 있어서,
상기 M-C 결합에 상응하는 피크의 최댓값은 탄소 농도가 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 7.5~10%의 값 또는 15~20%의 값인 방법.
The method of claim 2,
The maximum value of the peak corresponding to the MC bond is a carbon concentration of 7.5 to 10% or 15 to 20% of the total atomic number of the chalcogenide.
기판에 금속, 칼코겐 및 탄소를 증착시켜 탄소 도핑된 칼코게나이드 박막을 형성하는 단계;를 포함하고,
제1항의 방법으로 상기 박막의 탄소 농도를 측정하여 상기 탄소의 증착량을 결정하는 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법.
And depositing metal, chalcogen, and carbon on the substrate to form a carbon doped chalcogenide thin film.
The method of claim 1, wherein the carbon concentration of the thin film is measured by the method of claim 1 to determine the deposition amount of the carbon doped chalcogenide.
제5항에 있어서,
상기 증착은 물리적 기상 증착법, 화학적 기상 증착법, 스퍼터링, 펄스 레이저 증착법, 증발법, 전자빔 증발법, 원자층 증착법, 분자선 에피탁시 증착법 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 방법으로 수행되는 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법.
The method of claim 5,
The deposition is performed by one method selected from the group consisting of physical vapor deposition, chemical vapor deposition, sputtering, pulsed laser deposition, evaporation, electron beam evaporation, atomic layer deposition, molecular beam epitaxy deposition, and combinations of two or more thereof. Method for preparing carbon doped chalcogenide.
제5항에 있어서,
상기 금속은 Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si, 또는 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 탄소 도핑된 칼코게나이드의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein said metal is at least one selected from the group consisting of Bi, In, Cu, Ge, Sb, Si, or Sn.
탄소 도핑된 칼코게나이드를 포함하고,
상기 칼코게나이드는 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 측정된 결합에너지 33.5±0.5 eV의 피크 강도가 결합에너지 31.5±0.5 eV의 피크 강도보다 높은 전자 소자.
Comprising carbon doped chalcogenides,
The chalcogenide is an electronic device having a peak intensity of 33.5 ± 0.5 eV of binding energy measured using XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) higher than the peak intensity of 31.5 ± 0.5 eV of binding energy.
제8항에 있어서,
상기 칼코게나이드는 Ge2Sb2Te5인 전자 소자.
The method of claim 8,
The chalcogenide is Ge 2 Sb 2 Te 5 Electronic device.
제8항에 있어서,
상기 칼코게나이드에 도핑된 탄소 농도는 상기 칼코게나이드의 총 원자수 기준 8.5% 이상인 전자 소자.
The method of claim 8,
The concentration of carbon doped in the chalcogenide is 8.5% or more based on the total number of atoms of the chalcogenide.
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