新型相变材料的设计与优选
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:60906004
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0401.半导体材料
- 结题年份:2012
- 批准年份:2009
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2010-01-01 至2012-12-31
- 项目参与者:宋三年; 顾怡峰; 任堃; 郭晓慧; 席玮; 薛维佳;
- 关键词:
项目摘要
初步建立了伪二元新型相变材料组分链的设计与优选理论,为了验证并完善此理论。本项目拟针对此理论所发现的潜在的多条伪二元相变组分链,各选取1-2个组分进行相变性能的表征。主要验证各组分薄膜材料是否能具有纳秒级高速相变、非晶态电阻值高温情况数十年的热稳定性、非晶态与晶态电阻值之间足够的分辨率、超过十万次的可逆循环操作。并拟针对相变性能较好的组分进行微观结构的系统分析,以了解其快速相变的内在机理。由此可以获得一批具有不同组分相变材料的相变性能和结构参数,通过比较各组分的相变性能,可以检验伪二元新型相变材料的设计与优选理论的正确性。
结项摘要
本项目对伪二元材料组分链如Si2Te3–Sb2Te3、GeSe–Sb2Se3、SnTe–Sb2Te3、Al2Te3–Sb2Te3等不同组分薄膜的晶态与非晶态电阻分辨率、晶化温度、十年数据保持能力、衬底粘附力、相变前后体积变化以及最为关键的电学操作可逆相变特性进行了系统的研究。优选出Si3-3.5Sb2Te3、Al1-3.25Sb3Te两种材料体系组分区间:1)当Te:Sb比例大于3:2时,Si-Sb-Te薄膜在高温过程中Te元素不可避免的会析出,严重的分相将降低相变单元的操作可靠性与使用寿命;2)Si掺入SbTe体系后与Sb、Te原子均不成键,形成纳米复合微观结构,Si不参与相变;3)Si含量的增多可以有效抬高非晶、晶态薄膜电阻,有利于降低相变操作功耗;同时可以抑制SbTe晶粒的尺寸,增加与SiO2衬底的粘附力,抑制相变前后的体积变化,且十年数据保持能力可持续提升,其中Si3Sb2Te3时为120℃保持十年;4)而Si含量过多将显著降低相变单元的电学操作性能,特别是疲劳特性,由此可确定综合性能最优的组分区间为Si3-3.5Sb2Te3;5) AlxSb3Te (x>1)体系具有高于120℃的十年数据保持温度,由于Al掺入可显著提升薄膜热稳定性;6) AlxSb3Te体系晶态薄膜保留了Sb2Te六方晶体结构,形成可能的Al2Te3晶格与Sb2Te晶格的镶嵌晶态结构,较小的晶粒尺寸有利于高密度情况下实现稳定的电学操作;7) AlxSb3Te体系相变单元在10ns电脉冲操作下可实现可逆相变,证实可在替代DRAM的PCRAM中得到应用;8)以Al2Te3与Sb2Te3构建伪二元Al2Sb2Te6材料发现,单纯Al2Te3薄膜不具备存储特性但热稳定性较好,单纯Sb2Te3薄膜可实现存储特性且晶化速度较快,但热稳定性不佳,结合二者的优势构建的Al2Sb2Te6薄膜即具有高相变速度,其热稳定性也得到了改善,且具备优良的相变存储特性;9) Al2Sb2Te6材料Al原子具有类似Ge2Sb2Te5材料非晶-多晶可逆相变过程中Ge原子4-6配位数变化的特征,且Al-Te键能显著低于Ge-Te键能,从某种程度上说明Al-Sb-Te材料具有显著快于Ge-Sb-Te材料的相变速度。
项目成果
期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Investigation of changes in band gap and density of localized states on phase transition for Ge2Sb2Te5 and Si3.5Sb2Te3 materials
研究 Ge2Sb2Te5 和 Si3.5Sb2Te3 材料相变时带隙和局域态密度的变化
- DOI:10.1016/j.actamat.2011.09.015
- 发表时间:2012-01-01
- 期刊:ACTA MATERIALIA
- 影响因子:9.4
- 作者:Rao, Feng;Song, Zhitang;Feng, Songlin
- 通讯作者:Feng, Songlin
Study on Interface Adhesion between Phase Change Material Film and SiO2 Layer by Nanoscratch Test
纳米划痕试验研究相变材料薄膜与SiO2层界面结合力
- DOI:10.1143/jjap.50.091402
- 发表时间:2011-09
- 期刊:Japanese Journal of Applied Physics
- 影响因子:1.5
- 作者:Zhou, Xilin;Wu, Liangcai;Song, Zhitang;Rao, Feng;Ren, Kun;Peng, Cheng;Guo, Xiaohui;Liu, Bo;Feng, Songlin
- 通讯作者:Feng, Songlin
High Speed Phase Change Memory Based on SnTe-Doped Ge2Sb2Te5 Material
基于SnTe掺杂Ge2Sb2Te5材料的高速相变存储器
- DOI:10.1149/2.006203esl
- 发表时间:2012-01-01
- 期刊:ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS
- 影响因子:--
- 作者:Xu, Jian'an;Rao, Feng;Feng, Songlin
- 通讯作者:Feng, Songlin
Investigation of phase transition behaviors of the nitrogen-doped Sb-rich Si-Sb-Te films for phase-change memory
相变存储氮掺杂富Sb Si-Sb-Te薄膜的相变行为研究
- DOI:10.1016/j.tsf.2011.08.111
- 发表时间:2011-11
- 期刊:Thin Solid Films
- 影响因子:2.1
- 作者:Zhou, Xilin;Chen, Bomy;Wu, Liangcai;Song, Zhitang;Rao, Feng;Ren, Kun;Peng, Cheng;Liu, Bo;Yao, Dongning;Feng, Songlin
- 通讯作者:Feng, Songlin
N-doped Sb2Te phase change materials for higher data retention
N 掺杂 Sb2Te 相变材料可实现更高的数据保留
- DOI:10.1016/j.jallcom.2011.08.050
- 发表时间:2011-10-13
- 期刊:JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
- 影响因子:6.2
- 作者:Zhu, Min;Wu, Liangcai;Feng, Songlin
- 通讯作者:Feng, Songlin
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其他文献
基于地质聚合反应的低品位铜矿石制团及机理
- DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2020-36428
- 发表时间:2020
- 期刊:中国有色金属学报
- 影响因子:--
- 作者:陈克强;印万忠;饶峰;唐远;朱张磊;马英强
- 通讯作者:马英强
乙酰丙酮对菱镁矿一步反浮选脱硅脱钙的影响及机理
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:中国有色金属学报
- 影响因子:--
- 作者:马英强;程贵彬;汪聪;印万忠;饶峰;赵伟渲;刘金艳
- 通讯作者:刘金艳
铁精矿脱硫的可选性研究与生产实
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:金属矿山,2006.8(增刊)
- 影响因子:--
- 作者:饶峰;童雄;黄宇林;姬云波
- 通讯作者:姬云波
地质聚合反应制团对低品位铜矿石高压辊破碎——生物浸出的影响
- DOI:10.19614/j.cnki.jsks.202007016
- 发表时间:2020
- 期刊:金属矿山
- 影响因子:--
- 作者:陈克强;印万忠;饶峰;马英强;吴洁;缪彦
- 通讯作者:缪彦
云南都龙高铁闪锌矿的活化试验
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:矿冶工程,2006(4):19-22
- 影响因子:--
- 作者:童雄;何剑;饶峰;刘四清;周庆
- 通讯作者:周庆
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