[發明專利]具有類超晶格結構的相變存儲單元及其制備方法無效
| 申請號: | 201210300873.5 | 申請日: | 2012-08-22 |
| 公開(公告)號: | CN102810636A | 公開(公告)日: | 2012-12-05 |
| 發明(設計)人: | 呂業剛;宋三年;宋志棠;吳良才;饒峰;劉波 | 申請(專利權)人: | 中國科學院上海微系統與信息技術研究所 |
| 主分類號: | H01L45/00 | 分類號: | H01L45/00;B82Y10/00 |
| 代理公司: | 上海光華專利事務所 31219 | 代理人: | 李儀萍 |
| 地址: | 200050 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 具有 晶格 結構 相變 存儲 單元 及其 制備 方法 | ||
1.一種相變存儲單元,其包括相變材料層,其特征在于,所述相變材料層是由單層GaSb層與單層相變材料Sb2Te3層在納米級厚度單層周期交替生長而形成的類超晶格結構。
2.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述單層GaSb層的厚度范圍為2~8nm,所述單層相變材料Sb2Te3層的厚度范圍為3~12nm。
3.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述單層GaSb層的厚度為4nm,所述單層相變材料Sb2Te3層的厚度為6nm。
4.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構的厚度范圍為50~150nm。
5.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構的結晶溫度范圍為150~300°C。
6.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構的熱導率比所述單層GaSb層或單層相變材料Sb2Te3層的熱導率小。
7.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構在外部電或光脈沖作用下具有可逆相變特性。
8.如權利要求1所述的相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構在電脈沖作用下至少存在兩個及其以上穩定的電阻態。
9.如權利要求1所述的低功耗相變存儲單元,其特征在于,所述類超晶格結構在非晶態和晶態的電阻率之比至少為5。
10.一種相變存儲單元的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
1)提供一半導體襯底后沉積第一介質層;
2)在該第一介質層上制備圓柱體下電極;
3)沉積第二介質層,然后將下電極上方的第二介質層去除;
4)依次制備相變材料層、加熱層以及上電極;
5)采用曝光-刻蝕工藝得到相變存儲單元;
其中,制備相變材料層時,采用單層GaSb層與單層相變材料Sb2Te3層在納米級厚度周期性交替生長形成類超晶格結構。
11.如權利要求10所述的低功耗相變存儲單元的制備方法,其特征在于,所述單層GaSb層的厚度范圍為2~8nm,所述單層相變材料Sb2Te3層的厚度范圍為3~12nm。
12.如權利要求10所述的低功耗相變存儲單元的制備方法,其特征在于,所述單層GaSb層的厚度為4nm,所述單層相變材料Sb2Te3層的厚度為6nm。
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