C掺杂Sb2Te3高速相变材料

CHEN Yuanhao,WU Liangcai, HUANG Xiaojiang,SONG Sannian,SONG Zhitang

Journal of Donghua University(Natural Science Edition)（2023）

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摘要

Sb2Te3材料是一种具有快速相变特性的硫系化合物材料,但其热稳定性较差,高、低阻态之间的阻值差异小,不适宜制备相变存储器件.为解决Sb2Te3材料的高、低阻态的阻值差异小,热稳定性差的问题,提出对Sb2Te3材料进行碳(C)掺杂改性.试验制备了基于C掺杂Sb2Te3材料(C-Sb2Te3)的高速相变存储器件,并分析了氢(H)等离子体处理加热电极对相变存储器件性能的影响.基于C-Sb2Te3材料制备的相变存储器件的高、低阻态阻值比达两个数量级,器件的擦写循环次数达105次;分析氢(H)等离子体处理对器件性能的影响,加热电极经过H等离子体处理的相变存储器件高、低阻态的阻值稳定.研究表明:掺杂C使得Sb2Te3材料的结晶温度上升、晶粒细化;使用C掺杂Sb2Te3材料制备相变存储器件,并进行H等离子体处理,可得到一种具有热稳定性高、阻值稳定、能多次循环擦写的高速相变存储器件.

关键词

phase change material,C-Sb2Te3,high thermal stability,rapid phase transition,surface treatment

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