A study on phase change characteristics of Ge-Cu-Te alloy film for PCRAM

PCRAM用Ge-Cu-Te合金薄膜相变特性研究

• 批准号: 23360297
• 负责人: SUTOU Yuji
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360297/
• 关键词: 相変化メモリ; 不揮発性メモリ; アモルファス; 結晶化; 半導体メモリ; 反射率; 密度; 電気抵抗; 電子状態; 結晶化速度; 結晶成長

Phase change random access memory (PCRAM) has attracted much attention as a new class of non-volatile memories because of its low production cost and high scalability. PCRAM is operated by way of Joule heating to induce phase transition between high resistance amorphous (reset state) and low resistance crystalline (set state) phases of a phase change material (PCM). In this study, we proposed a new PCM, Ge-Cu-Te compounds, with high crystallization temperature and low melting point, and investigated their phase change behaviors and memory characteristics.We found that the GeCu2Te3 compound shows unique phase change characteristics, such as volume expansion by crystallization and reflectance increase by amorphization. Moreover, it was also found that the GeCu2Te3 compound shows a fast phase change speed. Therefore, the GCT film is strongly expected as a phase change material for PCRAM with low energy consumption, high data retention and fast writing speed.

相变随机存取存储器（PCRAM）作为一种新型非易失性存储器因其低生产成本和高可扩展性而备受关注。 PCRAM 通过焦耳加热来操作，以诱导相变材料 (PCM) 的高电阻非晶（重置状态）和低电阻结晶（置位状态）相之间的相变。在本研究中，我们提出了一种新型相变材料Ge-Cu-Te化合物，具有高结晶温度和低熔点，并研究了它们的相变行为和记忆特性。我们发现GeCu2Te3化合物表现出独特的相变特性，例如结晶导致体积膨胀，非晶化导致反射率增加。此外，还发现GeCu2Te3化合物表现出较快的相变速度。因此，GCT薄膜作为低能耗、高数据保持和快速写入速度的PCRAM相变材料被强烈期待。

项目成果

Investigation of a selective switching device using a phase-change material for a 3-dimensional PCRAM array

研究使用相变材料用于 3 维 PCRAM 阵列的选择性开关器件

• DOI: 10.3938/jkps.62.1258
• 发表时间: 2013
• 作者: JM. Lee; YH. Song; Y. Saito; Y. Sutou; J. Koike
• 通讯作者: J. Koike

Effect of Si addition on the crystallization behavior of GeTe phase change materials

Si添加对GeTe相变材料结晶行为的影响

• DOI: 10.1088/0022-3727/45/40/405302
• 发表时间: 2012
• 作者: 齊藤雄太;須藤祐司;小池淳一
• 通讯作者: 小池淳一

Ge-Cu-Te films for phase change random access memory

用于相变随机存取存储器的Ge-Cu-Te薄膜

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Sutou; Y.Saito; T.Kamada; M.Sumiya; J.Koike
• 通讯作者: J.Koike

不揮発性メモリ用相変化材料に関する研究

非易失性存储器相变材料的研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 須藤祐司

Study of GeCu2Te3 by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy

硬X射线光电子能谱研究GeCu2Te3

• 发表时间: 2012
• 作者: K. Kobayashi