[發(fā)明專利]納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010175609.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN111276610A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳衛(wèi)華;陳康雄;刁懿;湯皓婷;張賢;朱小芹;鄒華;胡益豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

1.一種納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料，其特征在于，其化學(xué)組成符合化學(xué)通式Ti_x(Ge_yTe_1-y)_1-x，其中，0.08≤x0.3，0.4y0.6，薄膜厚度30~100 nm。

2.如權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為：

1）清洗薄膜襯底表面、背面，去除灰塵顆粒、有機(jī)與無機(jī)雜質(zhì)：

2）采用磁控濺射方法制備Ti_x(Ge_yTe_1-y)_1-x相變薄膜的前期準(zhǔn)備：

（a）應(yīng)用同靶位雙靶材共濺射方法，即將GeTe合金靶材放在濺射儀的靶位上，在GeTe靶上面粘貼放置扇形Ti靶材，使Ti靶材的圓心重合；

（b）將清洗干凈的薄膜襯底固定在樣品托盤上，密封濺射儀器腔體，關(guān)閉對(duì)外通氣閥門；

（c）開啟真空計(jì)和機(jī)械泵抽真空；

（d）設(shè)置交流電源濺射功率和濺射氣體的流量和氣壓；

3）用上位機(jī)軟件在線控制和監(jiān)測(cè)鍍膜的全過程，設(shè)置濺射時(shí)間，靶材的濺射速度；將基片旋轉(zhuǎn)到GeTe、Ti靶位，開啟交流濺射電源，在薄膜襯底上濺射得到沉積態(tài)的合金相變薄膜，濺射結(jié)束后，關(guān)閉GeTe、Ti靶位的交流濺射電源。

3. 如權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中所用薄膜襯底為SiO₂/Si(100) 、石英或硅基片。

4.如權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中具體的清洗薄膜襯底的方法為：

（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(jī)雜質(zhì)；

（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(jī)雜質(zhì)；

（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(nèi)待用。

5. 如權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中經(jīng)子步驟c抽真空后真空度低于2×10^-4 Pa。

6. 如權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，子步驟d中設(shè)置的交流電源濺射功率為15~50 W，濺射氣體流量為25~50SCCM。

7.如權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合Ti-Ge-Te相變存儲(chǔ)薄膜材料在PCRAM器件中的應(yīng)用，其特征在于，利用相變薄膜非晶態(tài)時(shí)的高電阻率和晶態(tài)時(shí)的低電阻率實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信息“1”和“0”的存儲(chǔ)。