[發明專利]高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質及其制備方法

在審

• 申請號: 202010175123.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111276605A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳衛華;朱小芹;眭永興;薛建忠;孫月梅;吳世臣
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C23C14/14;C23C14/34;C23C14/35;C23C14/54
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

1.一種高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質，其特征在于，總厚度為40-60nm，結構通式為[Zn₅₀Sb₅₀(a)/Sb(b)]_n，其中a和b分別表示單個周期中Zn₅₀Sb₅₀薄膜和Sb薄膜的厚度，且1a25 nm，1b25 nm，n為納米復合多層結構相變薄膜的總周期數，且1n25。

2.如權利要求1所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）清洗薄膜襯底基片；

2）安裝好濺射靶材Sb和Zn₅₀Sb₅₀，先后開啟機械泵和分子泵抽真空；

3）設定濺射氣體流量、腔內濺射氣壓、靶材的濺射功率；

4）采用室溫磁控濺射方法制備類超晶格[Zn₅₀Sb₅₀(a)/Sb(b)]_n相變存儲介質：

（a）將基片旋轉到Sb靶位，開啟Sb的濺射電源，按照一定的濺射速度開始濺射Sb薄膜，Sb薄膜濺射完成后，關閉Sb的直流濺射電源；

（b）將基片旋轉到Zn₅₀Sb₅₀靶位，開啟Zn₅₀Sb₅₀的濺射電源，按照一定的濺射速度開始濺射Zn₅₀Sb₅₀薄膜，Zn₅₀Sb₅₀薄膜濺射完成后，關閉Zn₅₀Sb₅₀的交流濺射電源；

（c）重復上述（a）、（b）兩步，直到完成類超晶格[Zn₅₀Sb₅₀(a)/Sb(b)]_n相變存儲介質設定的周期數。

3.如權利要求2所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，步驟1）中具體的清洗薄膜襯底基片的過程為：

（a）將基片置于乙醇溶液中，用超聲清洗10分鐘，去基片表面灰塵顆粒以及無機雜質；

（b）將基片置于丙酮溶液中，用超聲清洗10分鐘，去基片表面有機雜質；

（c）將基片置于去離子水中，用超聲清洗10分鐘，再次清洗表面；

（d）取出基片，用高純N₂吹干表面和背面，放置在干燥箱內待用。

4.如權利要求2所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，步驟1）中所用薄膜襯底基片為SiO₂/Si(100) 、石英或硅基片。

5.如權利要求2所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，步驟2）中抽真空后真空度低于2×10^-4 Pa。

6.如權利要求2所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，步驟3）中設置的直流電源濺射功率為15~50 W，交流電源濺射功率為15~50 W，濺射氣體流量為25~50 SCCM，濺射氣壓為0.2~0.4 Pa。

7.如權利要求2所述的高速類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質的制備方法，其特征在于，制備類超晶格鋅銻-銻相變存儲介質時，調整包括Zn₅₀Sb₅₀和Sb的厚度比、周期數在內的結構參數后，材料的相變性能得到相應的調控。