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Cu对用于高速相变存储器的Sb2Te薄膜的结构及相变的影响研究

王东明 吕业刚 宋三年 王苗 沈祥 王国祥 戴世勋 宋志棠

Cu对用于高速相变存储器的Sb2Te薄膜的结构及相变的影响研究

王东明, 吕业刚, 宋三年, 王苗, 沈祥, 王国祥, 戴世勋, 宋志棠
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  • 采用原位X射线衍射仪、拉曼光谱仪和X射线反射仪分别研究了Cu-Sb2Te 薄膜的微结构、成键结构和结晶前后的密度变化. Sb2Te薄膜的结晶温度随着Cu含量的增加而增大. 在10 at.%和14 at.% Cu的Sb2Te薄膜中, Cu与 Te 成键, 结晶相由六方相的Cu7Te4、菱形相的Sb及六方相的Sb2Te构成. 10 at.% 和14 at.% Cu 的Sb2Te薄膜在结晶前后的厚度变化分别约为3.2%和 4.0%, 均小于传统的Ge2Sb2Te5 (GST)薄膜. 制备了基于Cu-Sb2Te薄膜的相变存储单元, 并测试了其器件性能. Cu-Sb2Te器件均能在10 ns的电脉冲下实现可逆SET-RESET操作. SET和RESET操作电压随着Cu含量的增加而减小. 疲劳测试结果显示, Cu 含量为10 at.%和14 at.%的PCRAM单元的循环操作次数分别达到1.3×104和1.5×105, RESET和SET态的电阻比值约为100. Cu-Sb2Te可以作为应用于高速相变存储器(PCRAM)的候选材料.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61306147, 61377061)、宁波市自然科学基金(批准号: 2014A610121)和宁波大学王宽城幸福基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-06
  • 修回日期:  2015-03-18
  • 刊出日期:  2015-08-05

Cu对用于高速相变存储器的Sb2Te薄膜的结构及相变的影响研究

  • 1. 宁波大学信息科学与工程学院, 宁波 315211;
  • 2. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050;
  • 3. 宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室, 宁波 315211
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61306147, 61377061)、宁波市自然科学基金(批准号: 2014A610121)和宁波大学王宽城幸福基金资助的课题.

摘要: 采用原位X射线衍射仪、拉曼光谱仪和X射线反射仪分别研究了Cu-Sb2Te 薄膜的微结构、成键结构和结晶前后的密度变化. Sb2Te薄膜的结晶温度随着Cu含量的增加而增大. 在10 at.%和14 at.% Cu的Sb2Te薄膜中, Cu与 Te 成键, 结晶相由六方相的Cu7Te4、菱形相的Sb及六方相的Sb2Te构成. 10 at.% 和14 at.% Cu 的Sb2Te薄膜在结晶前后的厚度变化分别约为3.2%和 4.0%, 均小于传统的Ge2Sb2Te5 (GST)薄膜. 制备了基于Cu-Sb2Te薄膜的相变存储单元, 并测试了其器件性能. Cu-Sb2Te器件均能在10 ns的电脉冲下实现可逆SET-RESET操作. SET和RESET操作电压随着Cu含量的增加而减小. 疲劳测试结果显示, Cu 含量为10 at.%和14 at.%的PCRAM单元的循环操作次数分别达到1.3×104和1.5×105, RESET和SET态的电阻比值约为100. Cu-Sb2Te可以作为应用于高速相变存储器(PCRAM)的候选材料.

English Abstract

参考文献 (24)

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