[發(fā)明專利]一種Ca摻雜碲化銻超穩(wěn)相變存儲薄膜材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010532613.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111876731B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳益敏;毛緣恩;王國祥;侯亞飛;沈祥
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/58;H01L35/16;H01L35/34
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 何仲

1.一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其特征在于：該材料是由鈣、銻、碲三種元素組成的化合物，所述的Ca-Sb₂Te₃薄膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Ca_x(Sb₂Te₃)_100-x，其中13.6≤x≤17.6at％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其特征在于：所述的Ca-Sb₂Te₃薄膜材料采用Sb₂Te₃合金靶和Ca單質(zhì)靶共濺射形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其特征在于：所述的Ca-Sb₂Te₃薄膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Ca_13.6(Sb₂Te₃)_86.4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其特征在于：所述的Ca-Sb₂Te₃薄膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Ca_15.8(Sb₂Te₃)_84.2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其特征在于：所述的Ca-Sb₂Te₃薄膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Ca_17.6(Sb₂Te₃)_82.4。

6.一種權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料的制備方法，其特征在于利用磁控濺射鍍膜系統(tǒng)，采用雙靶共濺射方法制備獲得，具體包括下述步驟：

(1)在磁控濺射鍍膜系統(tǒng)中，采用硅片和氧化硅片為襯底，將Ca靶材安裝在磁控射頻濺射靶中，將合金Sb₂Te₃靶材安裝在磁控直流濺射靶中；

(2)將磁控濺射鍍膜系統(tǒng)的濺射腔室進(jìn)行抽真空直至室內(nèi)真空度達(dá)到5.0×10^-5Pa，然后向?yàn)R射腔室內(nèi)通入體積流量為50sccm的高純氬氣直至濺射腔室內(nèi)氣壓達(dá)到起輝所需的氣壓0.8Pa；

(3)調(diào)節(jié)腔室內(nèi)氣壓到濺射氣壓0.4Pa，并控制Ca靶材的濺射功率為0-35W，合金Sb₂Te₃靶材的濺射功率為80W，于室溫下濺射鍍膜，濺射20min后，即得到沉積態(tài)的Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料，其厚度為400nm，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Ca_x(Sb₂Te₃)_100-x，其中13.6≤x≤17.6at％；

(4)將步驟(3)得到的沉積態(tài)的相變存儲薄膜材料放入快速退火爐中，在高純氬氣氛圍保護(hù)下，分別迅速升溫至200℃、300℃下進(jìn)行退火，即得到熱處理后的Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變存儲薄膜材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種Ca摻雜Sb₂Te₃超穩(wěn)相變材料的制備方法，其特征在于：所述的Sb₂Te₃靶材純度為99.99％，其尺寸為直徑3英寸、厚度3毫米的圓柱形靶材；所述的Ca靶材的純度為99.5％，其尺寸為直徑3英寸、厚度3毫米的圓柱形靶材。