Sb含量对GeTe-Sb相变薄膜电学性能和微观结构的影响  

The characteristics of GeTe-Sb thin films with different Sb concentration for phase change memory

作　　者：谷立新[1] 周夕淋[2] 张斌[1] 张滔[1] 刘显强[1] 韩晓东[1] 吴良才[2] 宋志棠[2] 张泽[1,3] 

机构地区：[1]北京工业大学固体微结构与性能研究所,北京100124 [2]中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050 [3]浙江大学电镜中心,材料科学与工程学系,浙江杭州310027

出　　处：《电子显微学报》2013年第3期192-197,共6页Journal of Chinese Electron Microscopy Society

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.11204008);北京市教育委员会重点项目计划(No.JB102001200801);教育部新世纪优秀人才支持计划(No.05009015200701);北京市自然科学基金资助项目(No.1122003)

摘　　要：通过磁控溅射方法制备了不同成分的GeTe-Sb薄膜,利用电阻-温度(R-T)测试、X射线衍射(XRD)和电子显微学方法对其进行了电学性能和微观结构的表征。发现薄膜的晶化温度随着Sb含量的增加先升高后降低;XRD分析表明Sb含量的不同导致薄膜晶体结构的不同,GeTe-9.9%Sb和GeTe-21%Sb为GeTe型立方结构,GeTe-58%Sb,GeTe-72%Sb和GeTe-81.5%Sb呈Sb型菱方结构。在GeTe型和Sb型结构中,薄膜的晶粒尺寸都与晶化温度变化趋势相反。原位加热实验证实了Sb的加入对薄膜结晶机制产生了很大影响,GeTe-9.9%Sb是典型的形核主导,而GeTe-72%Sb则更趋向于生长为主导的结晶机制。By electrical resistivity measurement, X-ray diffraction techniques and advanced in situ TEM annealing techniques, the thermal stability of GeTe-Sb films with different Sb concentrations （0%, 9.9%, 21%, 58%, 72%, 81.5% Sb） and their corresponding microstructures were thoroughly investigated. The crystallization temperature shows a summit when Sb concentration approximates 58%. After crystallized, the GeTe-0% Sb and GeTe-0% Sb films are identified as GeTe-type cubic structure. The GeTe- 58% Sb, 72% Sb and 81.5% Sb films are Sb-type rhombohedra structure. The in-situ TEM annealing experiments show that the optimization of the properties by tuning Sb concentration is related to the corresponding crystallization behavior change, indicating a promising way for material optimization.

关 键 词：GeSbTe 相变材料 晶化温度 透射电镜 

分 类 号：O484[理学—固体物理]