Ta-Sb-Te相变材料、相变存储器单元及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种Ta‑Sb‑Te相变材料、相变存储器单元及其制备方法，所述Ta‑Sb‑Te相变材料包括钽、锑、碲三种元素，所述Ta‑Sb‑Te相变材料的化学式为TaxSbyTez，其中，3≤x≤15，50≤y≤70，25≤z≤35，且x+y+z＝100。该相变材料可通过磁控溅射的方法进行制备，通过调节溅射靶材的电流功率来调节Ta‑Sb‑Te系列体系中的三种元素的含量，得到具有不同结晶温度、熔点和结晶激活能的存储材料。本发明专利技术所述的Ta‑Sb‑Te相变薄膜材料，与传统的Ge2Sb2Te5相比，具有更好的热稳定性，更强的数据保持力以及更快的结晶速度；本发明专利技术提供的相变存储材料的制备方法，工艺简单，便于精确控制材料成分；本发明专利技术提供相变存储材料应用到相变存储器中，使得相变存储器具有数据保持力强、擦写速度快，电学性能稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
Ta-Sb-Te相变材料、相变存储器单元及其制备方法
本专利技术涉及微电子
，特别是涉及一种Ta-Sb-Te相变材料、相变存储器单元及其制备方法。
技术介绍
相变存储器(PCM)是近年来发展迅速的一种非挥发性半导体存储器。与传统的存储器相比，它具有非易失性、元件尺寸小、读写速度快、功耗低、循环寿命长及抗辐照性能优异等优点。因此，相变存储器被认为最有可能取代目前当今主流产品而成为未来存储器的主流产品，极其有望替代闪存(Flash技术)成为下一代非挥发存储器的主流存储技术，因而在民用市场上拥有广阔的市场前景。相变存储器的应用基于其中的相变材料在电脉冲信号操作下高、低电阻之间的可逆转换来实现“0”和“1”的存储。即在非晶态时相变材料表现出较高的电阻值，而在晶态时则表现出低的电阻值。相变存储器的核心是相变存储介质材料。传统的相变材料主要是Ge2Sb2Te5，其已经广泛应用于相变光盘和相变存储器中。但是依然存在一些问题：1)结晶温度较低，热稳定性不好，数据保持力得不到保证，面临着数据丢失的危险，Ge2Sb2Te5能够提供的10年可靠数据保存的工作温度仅为80℃左右。2)相变速度有待进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ta‑Sb‑Te相变材料，其特征在于，所述Ta‑Sb‑Te相变材料包括钽、锑、碲三种元素，所述Ta‑Sb‑Te相变材料的化学式为TaxSbyTez，其中，3≤x≤15，50≤y≤70，25≤z≤35，且x+y+z＝100。

【技术特征摘要】
1.一种Ta-Sb-Te相变材料，其特征在于，所述Ta-Sb-Te相变材料包括钽、锑、碲三种元素，所述Ta-Sb-Te相变材料的化学式为TaxSbyTez，其中，3≤x≤15，50≤y≤70，25≤z≤35，且x+y+z＝100。2.根据权利要求1所述的Ta-Sb-Te相变材料，其特征在于：所述Ta-Sb-Te相变材料的化学式TaxSbyTez中，x＝3～15、y＝57～65、z＝28～33。3.根据权利要求1所述的Ta-Sb-Te相变材料，其特征在于：所述Ta-Sb-Te相变材料的十年数据保持力大于94℃，并在电脉冲作用下存在至少两个稳定的电阻态。4.根据权利要求1所述的Ta-Sb-Te相变材料，其特征在于：所述Ta-Sb-Te相变材料在电脉冲信号操作下能够实现高低阻值的可逆转换，且在没有电脉冲信号操作下阻值保持不变。5.根据权利要求1所述的Ta-Sb-Te相变材料，其特征在于：所述Ta-Sb-Te相变材料为相变薄膜材料，所述Ta-Sb-Te相变材料的厚度介于50nm～200nm之间。6.一种相变存储器单元，其特征在于，所述相变存储器单元至少包括下电极层、上电极层以及位于所述下电...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛媛，宋三年，郭天琪，宋志棠，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31