[發明專利]三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜及其制備和應用

在審

• 申請號: 202010175138.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111276608A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳衛華;朱小芹;眭永興
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

1.一種三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜，其特征在于，薄膜總厚度為40-60 nm，結構通式為SbSe(a)/Sb(b)/SbSe(a)，其中a和b分別表示SbSe薄膜和Sb薄膜的厚度，且17≤a≤24.5 nm，1≤b≤16 nm。

2.如權利要求1所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，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SbSe和Sb，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SbSe(a)/Sb(b)/SbSe(a)納米復合多層相變薄膜：

（a）將基片旋轉到SbSe靶位，開啟SbSe的濺射電源，按一定的濺射速度開始濺射SbSe薄膜，SbSe薄膜濺射完成后，關閉SbSe的交流濺射電源；

（b）將基片旋轉到Sb靶位，開啟Sb的濺射電源，按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；

（c）將基片旋轉到SbSe靶位，開啟SbSe的濺射電源，按一定的濺射速度開始濺射SbSe薄膜，SbSe薄膜濺射完成后，關閉SbSe的交流濺射電源。

3.如權利要求2所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，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所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，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所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，其特征在于，步驟2）中抽真空后真空度低于2×10^-4Pa。

6.如權利要求2所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，其特征在于，步驟3）中設置的交流電源濺射功率為15~50 W，直流電源濺射功率為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所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜的制備方法，其特征在于，制備三明治結構SbSe(a)/Sb(b)/SbSe(a)相變存儲薄膜時，通過調整中間層Sb的厚度，相變存儲薄膜的相變性能得到有效調控。

8.如權利要求1所述的三明治結構銻硒-銻-銻硒納米復合多層相變薄膜在高速PCRAM中的應用。