[發明專利]一種金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料及相變存儲器有效
| 申請號： | 201480037056.2 | 申請日： | 2014-06-26 |
| 公開（公告）號： | CN105393375B | 公開（公告）日： | 2018-12-14 |
| 發明（設計）人： | 繆向水;余念念;童浩;徐榮剛;趙俊峰;張樹杰 | 申請（專利權）人： | 華為技術有限公司 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00 |
| 代理公司： | 廣州三環專利商標代理有限公司 44202 | 代理人： | 郝傳鑫;熊永強 |
| 地址： | 518129 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 金屬 摻雜 ge sb te 基多 存儲 相變 材料 存儲器 | ||
1.一種金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述存儲相變材料的通式為：Mx(GeaSbbTec)1-x,所述Mx(GeaSbbTec)1-x為Mx(Ge1Sb2Te4)1-x、Mx(Ge2Sb2Te4)1-x或Mx(Ge3Sb4Te8)1-x，其中M為摻雜金屬元素，所述M為Cu、Ag中的至少一種，x代表M的原子個數百分比，0<x<20％，所述M均勻散布在GeaSbbTec中，通過給所述相變材料施加第一脈沖電壓或脈沖電流可使所述摻雜金屬元素M原子在兩極之間形成導電通路，實現非晶高阻態到非晶低阻態的轉變，通過給所述相變材料施加第二脈沖電壓或脈沖電流使所述相變材料晶化，實現非晶低阻態到晶態低阻態的轉變，所述第一脈沖電壓或脈沖電流小于或等于第二脈沖電壓或脈沖電流的1/2，所述相變材料可在非晶高阻態、非晶低阻態、晶態低阻態三種不同狀態之間轉換，從而實現多值存儲。
2.如權利要求1所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述第一脈沖電壓為0.25V-1V；所述第二脈沖電壓為0.5V-2V。
3.如權利要求1所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述非晶高阻態與所述晶態低阻態之間的電阻變化幅度在兩個數量級以上。
4.如權利要求1所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述相變材料采用濺射法、電子束蒸發法、氣相沉積法或原子層沉積法制備得到。
5.如權利要求4所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述相變材料在惰性氣體的氛圍下，采用Ge、Sb、Te、金屬M、四個單質靶共濺射形成。
6.如權利要求4所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料，其特征在于，所述相變材料在惰性氣體的氛圍下，采用Ge-Sb-Te合金靶、金屬M單質靶共濺射形成。
7.一種相變存儲器，包括相變存儲單元，其特征在于，所述相變存儲單元包括依次設置于襯底上的頂電極、第一隔離層、相變存儲材料薄膜層、第二隔離層、下電極，所述頂電極與所述相變存儲材料薄膜層電接觸，所述相變存儲材料薄膜層的材質為權利要求1-6任一項所述的金屬摻雜的Ge-Sb-Te基多值存儲相變材料。
8.如權利要求7所述的相變存儲器，其特征在于，所述相變存儲材料薄膜層的厚度為10-120nm。
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