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可用于数据存储的Nb-Sb_(2)Te_(3)/C超晶格结构相变材料的研究
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作者 郑龙 薛建忠 +1 位作者 裴明旭 朱小芹 《江苏理工学院学报》 2025年第1期80-86,共7页
Nb掺杂的Sb_(2)Te_(3)(STNb)相变材料因其优异的热稳定性和快速的相变速率,被认为在数据存储领域具有潜在的应用价值。然而,随着Nb掺杂量的增加,体系易发生相分离现象,且Nb掺杂无法有效抑制材料的氧化,这对存储器件的长期稳定性提出了... Nb掺杂的Sb_(2)Te_(3)(STNb)相变材料因其优异的热稳定性和快速的相变速率,被认为在数据存储领域具有潜在的应用价值。然而,随着Nb掺杂量的增加,体系易发生相分离现象,且Nb掺杂无法有效抑制材料的氧化,这对存储器件的长期稳定性提出了严峻挑战。鉴于碳(C)元素具有较高的化学稳定性,文章设计了一种由0.5 nm厚的C纳米层与STNb相变材料交替排列的超晶格结构。通过周期性插入C纳米层,引入了规则的界面结构,并系统研究了C纳米层数对STNb/C超晶格相变材料性能的影响。研究结果表明,由于界面效应的作用,超晶格结构的相变薄膜相较于单层结构表现出更高的相变温度,且体系的晶态电阻随C纳米层插入逐渐增加。此外,超晶格结构能够显著降低存储器件的操作电流,从而有效降低器件功耗。微观结构分析表明,相变后C元素主要以团簇形式存在于材料中,这不仅抑制了原子迁移和晶粒生长,还有助于进一步降低器件功耗。综上所述,STNb/C超晶格相变材料在数据存储领域展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 相变存储器 超晶格结构 C纳米层 相变材料 人工界面
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采用超晶格结构实现C过量掺杂Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)材料的相变性能研究
2
作者 吴晓庆 薛建忠 +2 位作者 裴明旭 朱小芹 郑龙 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期59-63,71,共6页
研究了C过量掺杂Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)相变材料的相变特性与微观结构,制备了一系列包含周期性2 nm C薄膜与GST薄膜的超晶格结构复合相变薄膜材料.研究发现,相变材料的相变性能与GST的厚度有较强的依赖关系,反映出C掺杂比例对GST相变... 研究了C过量掺杂Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)相变材料的相变特性与微观结构,制备了一系列包含周期性2 nm C薄膜与GST薄膜的超晶格结构复合相变薄膜材料.研究发现,相变材料的相变性能与GST的厚度有较强的依赖关系,反映出C掺杂比例对GST相变性能的影响.随着GST厚度的逐渐降低,高温下C的自发扩散导致GST的掺杂效应逐渐增强,超晶格体系的非晶—晶态相变逐渐被抑制.在此结构中,过量的C掺杂导致体系越来越难以发生相变,甚至失去相变特性.同时,由于C-Ge、C-Sb和C-Te键不稳定,多次可逆的非晶—晶态转变后体系将同时出现未掺杂的GST成分与C掺杂的GST的成分,因此有可能出现稳定的三相.最后,制备了基于[GST(8nm)/C(2nm)]5相变薄膜的相变存储器件,器件的测试结果证实体系能够出现稳定的三电阻态. 展开更多
关键词 Ge_(2)Sb_(2)Te_(5) 超晶格结构 相变 过量掺杂 多电阻态
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