静水压强对相变材料Ge2Sb2Te5电学性能影响的研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaojunchao2003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几十年来,随着以集成电路为代表的半导体技术的飞速发展,集成电路中所包含的原件越来越多,传统的存储器件的尺寸越来越小,已经接近于物理极限,进一步减小器件的线宽在技术上难度越来越大,而随着器件的缩小,材料的尺寸效应显现出来,不能再用经典或半经典的理论来描述纳米量级器件的物理性能,同时尺寸的过小将导致量子隧穿效应等的产生,使得器件因为漏电流和功耗的急剧增加而失效。由此,集成电路正面临着理论和工艺两大问题,传统器件将变得不再可靠。因此寻找一种非挥发性、高存储密度、低能耗、数据保持时间长的下一代新型存储技术已经变成当前半导体技术发展中的一个迫切的任务。新型非挥发性相变存储器(PCRAM)由于具有读写速度快、高存储密度、非挥发性、高低阻比值大以及与传统CMOS工艺相兼容等特点,引发了人们的广泛关注。相变存储器是一种基于以硫系化合物为代表的物质的独特物理性质,即其结晶态与非晶态之间所存在的巨大电学或光学差异且能够较快的进行可逆相变而制作的新型存储器。在本项研究工作中,作者重点研究了利用射频磁控溅射制备的Ge2Sb2Te5相变材料薄膜。对材料的性质进行了较深入的探索,重点探究了在高静水压下,Ge2Sb2Te5相变材料的两种结晶态的电学性能的变化。主要工作如下:1、利用射频磁控溅射系统制备了Ge2Sb2Te5相变材料薄膜,并使用X射线衍射仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜等对其形貌和性质进行了表征2、实验分别测定了面心立方晶相和六方晶相Ge2Sb2Te5材料薄膜的温度-电阻(R-T)性质。这两个晶相的Ge2Sb2Te5材料的电阻均随温度的增大而减小,展现了这两个晶相的Ge2Sb2Te5材料的半导体特性。3、对面心立方晶相Ge2Sb2Te5薄膜的电阻在静水压环境中的变化进行了测量,面心立方晶相Ge2Sb2Te5材料的电阻随压强的增大而减小,对造成电阻变化的原因进行了初步研究。4、对六方晶相Ge2Sb2Te5薄膜的电阻在静水压环境中的变化进行了测量,六方晶相Ge2Sb2Te5材料的电阻随压强的增大而线性的减小,在压强增大到0.7GPa时,电阻减小了13.5%,利用第一性原理,采用基于广义梯度近似密度泛函理论的全电子投影缀加平面波法计算了六方晶相Ge2Sb2Te5材料的能带结构,其禁带宽度为0.42 eV。并对材料在高压下的电子结构进行了模拟,结果发现,由于六方晶相Ge2Sb2Te5材料的导带底和价带顶均主要与Te原子的p态有关,而在压强将导致Te-Te键键长变小,使得能带展宽,导致禁带宽度变小,进而表现为电阻率的减小。
其他文献
酚醛树脂是一种历史悠久、性能优良的热固性树脂。长期以来,酚醛树脂一直以其量多用途广而在各类树脂中占主要地位。酚醛树脂胶粘剂在木材工业中的运用也非常广泛,木质材料用于
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
“杨小贤”不是一个人的名字,而是一个店名。杨是店老板的姓,小是老板娘名字中的一个字,贤是取自女儿的名字。在厦门,有这么一家名为“杨小贤”的甜品小店,没有奢华装潢,没有
期刊
期刊