[發明專利]一種用于低功耗高可靠性相變存儲器的摻氧納米薄膜材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210302541.0
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102800807A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 翟繼衛;胡益豐;孫明成
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

1.一種摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料采用磁控濺射方法制備，通過在射頻濺射沉積Sb₄Te薄膜的過程中同時通入氬氣和氧氣，并在納米量級制備而成。

2.如權利要求1所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述Ar氣與O₂氣的氣體流量比控制為（29-27）：（1：3）；優選的，所述Ar氣與O₂氣的氣體流量比控制為29：1、28：2或者27：3。

3.如權利要求1所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的磁控濺射制備過程中，襯底采用SiO₂/Si(100)基片，濺射靶材為Sb₄Te，濺射氣體為高純Ar氣和高純O₂氣。

4.如權利要求3所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述Sb₄Te靶材的純度在原子百分比99.999%以上，本底真空度不大于1×10^-4Pa。

5.如權利要求3所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述Sb₄Te靶材采用射頻電源，且濺射功率為15-25W。

6.如權利要求3所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述Ar氣的純度為體積百分比99.999%以上，氣體流量為27-29sccm，濺射氣壓為0.15-0.25Pa。

7.如權利要求1所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1）清洗SiO₂/Si(100)基片；

2）安裝好濺射靶材；設定濺射功率，設定濺射Ar氣和O₂氣的氣體流量及濺射氣壓；

3）采用室溫磁控濺射方法制備摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料；

a)將空基托旋轉到Sb₄Te靶位，打開Sb₄Te靶上的射頻電源，依照設定的濺射時間，開始對Sb₄Te靶材表面進行濺射，清潔Sb₄Te靶位表面；

b)Sb₄Te靶位表面清潔完成后，關閉Sb₄Te靶位上所施加的射頻電源，將待濺射的基片旋轉到Sb₄Te靶位，打開Sb₄Te靶位上的射頻電源，依照設定的濺射時間，開始濺射摻氧Sb₄Te薄膜，濺射完畢后獲得所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料。

8.如權利要求1-7任一所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，所獲得的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的總厚度為100-120nm。

9.一種摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料，為根據權利要求1-9任一所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的制備方法制得。

10.如權利要求9所述的摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料，其特征在于，所述摻氧Sb₄Te納米相變薄膜材料的化學成分采用STOx表示，其中ST代表Sb₄Te，O代表氧原子；x代表氧氣流量值，其單位為sccm；其中x=1、2或3。