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基于Si掺杂Sb2Te3薄膜的相变存储器研究

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张祖发, 张胤, 冯洁, 蔡燕飞, 林殷茵, 蔡炳初, 汤庭鳌, Bomy Chen. 2007: 基于Si掺杂Sb2Te3薄膜的相变存储器研究, 物理学报, 56(7): 4224-4228. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.07.097
引用本文: 张祖发, 张胤, 冯洁, 蔡燕飞, 林殷茵, 蔡炳初, 汤庭鳌, Bomy Chen. 2007: 基于Si掺杂Sb2Te3薄膜的相变存储器研究, 物理学报, 56(7): 4224-4228. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.07.097
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Zhang Zu-Fa, Zhang Yin, Feng Jie, Cai Yan-Fei, Lin Yin-Yin, Cai Bing-Chu, Tang Ting-Ao, Bomy Chen. 2007: Study of Si-doped Sb2Te3 films for phase change memory, Acta Physica Sinica, 56(7): 4224-4228. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.07.097
Citation: Zhang Zu-Fa, Zhang Yin, Feng Jie, Cai Yan-Fei, Lin Yin-Yin, Cai Bing-Chu, Tang Ting-Ao, Bomy Chen. 2007: Study of Si-doped Sb2Te3 films for phase change memory, Acta Physica Sinica, 56(7): 4224-4228. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.07.097
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基于Si掺杂Sb2Te3薄膜的相变存储器研究

  • 上海交通大学"薄膜与微细技术"教育部重点实验室,"微米/纳米加工技术"国家级重点实验室,微纳科学技术研究院,上海,200030

  • 复旦大学专用集成电路和系统国家重点实验室,上海,200433

  • Silicon Storage Technology Inc.,Sunnyvale,CA94086,USA

Study of Si-doped Sb2Te3 films for phase change memory

  • 摘要: 采用磁控三靶(Si,Sb及Te)共溅射法制备了Si掺杂Sb2Te3薄膜,作为对比,制备了Ge2Sb2Te5和Sb2Te3薄膜,并且采用微加工工艺制备了单元尺寸为10μm×1Oμm的存储器件原型来研究器件性能.研究表明,Si掺杂提高了Sb2Te3薄膜的晶化温度以及薄膜的晶态和非晶态电阻率,使得其非晶态与晶态电阻率之比达到106,提高了器件的电阻开/关比;同Ge2Sb2Te5薄膜相比,16at%Si掺杂Sb2Te3薄膜具有较低的熔点和更高的晶态电阻率,这有利于降低器件的RESET电流.研究还表明,采用16at%Si掺杂Sb2Te3薄膜作为存储介质的存储器器件原型具有记忆开关特性,可以在脉高3V、脉宽500 ns的电脉冲下实现SET操作,在脉高4 V、脉宽20 ns的电脉冲下实现RESET操作,并能实现反复写/擦,而采用Ge2Sb2Te5薄膜的相同结构的器件不能实现RESET操作.
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出版历程

基于Si掺杂Sb2Te3薄膜的相变存储器研究

  • 上海交通大学"薄膜与微细技术"教育部重点实验室,"微米/纳米加工技术"国家级重点实验室,微纳科学技术研究院,上海,200030
  • 复旦大学专用集成电路和系统国家重点实验室,上海,200433
  • Silicon Storage Technology Inc.,Sunnyvale,CA94086,USA

摘要: 采用磁控三靶(Si,Sb及Te)共溅射法制备了Si掺杂Sb2Te3薄膜,作为对比,制备了Ge2Sb2Te5和Sb2Te3薄膜,并且采用微加工工艺制备了单元尺寸为10μm×1Oμm的存储器件原型来研究器件性能.研究表明,Si掺杂提高了Sb2Te3薄膜的晶化温度以及薄膜的晶态和非晶态电阻率,使得其非晶态与晶态电阻率之比达到106,提高了器件的电阻开/关比;同Ge2Sb2Te5薄膜相比,16at%Si掺杂Sb2Te3薄膜具有较低的熔点和更高的晶态电阻率,这有利于降低器件的RESET电流.研究还表明,采用16at%Si掺杂Sb2Te3薄膜作为存储介质的存储器器件原型具有记忆开关特性,可以在脉高3V、脉宽500 ns的电脉冲下实现SET操作,在脉高4 V、脉宽20 ns的电脉冲下实现RESET操作,并能实现反复写/擦,而采用Ge2Sb2Te5薄膜的相同结构的器件不能实现RESET操作.

English Abstract

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