一种含锗硫系化合物的电化学制备方法技术

本发明专利技术涉及相变材料薄膜制备领域，更具体地，涉及一种含锗硫系化合物的电化学制备方法。本发明专利技术在电解液配置过程中加入络合剂以实现锗和硫系元素的共沉积，通过在电解液配置过程中调节电解液pH值及沉积过程中控制反应速率来抑制析氢反应对沉积的影响，解决了含锗硫系化合物沉积过程中出现的因锗元素与硫系元素还原电位差过大及析氢反应使其无法有效共沉积的难题，并在多种环境下实现碲化锗薄膜的沉积。这种沉积方法成本低廉，工艺简单，可灵活调控生长薄膜的结晶取向。

An electrochemical preparation method of chalcogenide containing germanium

The invention relates to the field of phase change material film preparation, in particular to an electrochemical preparation method of germanium-containing chalcogenides. The invention adds complexing agent to realize the co-deposition of germanium and sulphur series elements in the process of electrolyte configuration, restrains the influence of hydrogen evolution reaction on deposition by adjusting the pH value of electrolyte and controlling the reaction rate in the process of electrolyte configuration, and solves the problem of excessive reduction potential difference between germanium and sulphur series elements and hydrogen evolution reaction in the process of depositing germanium-containing sulphur series compounds. It is difficult to co-deposit effectively, and germanium telluride thin films can be deposited in many environments. This deposition method has the advantages of low cost, simple process and flexible control of the crystalline orientation of the films.

【技术实现步骤摘要】
一种含锗硫系化合物的电化学制备方法
本专利技术属于相变材料薄膜制备领域，更具体地，涉及一种含锗硫系化合物的电化学制备方法。
技术介绍
相变存储器(PCM)是一种新型非易失性存储器，具有高密度，低功耗和成本低等优势，被认为是最有可能取代动态随机存储器(DRAM)和闪存(Flash)等当前主流产品成为未来存储器主流产品的新型存储器之一。其核心部位是以硫系化合物为基础的相变材料层，相变材料在晶态和非晶态之间快速的相变会引起电阻特性的巨大变化，通过硫系化合物这两种状态下区别明显的电阻变化实现数据存储。含锗三元化合物Ge-Sb-Te(GST)是当前性能最稳定，应用最广泛的相变材料，成为当前的研究热点。目前相变薄膜的制备方法主要有磁控溅射法，化学气相沉积及电化学沉积法等磁控溅射法是一种重要的非晶态薄膜制备方法，也是当前最常用的相变材料沉积方法。但是磁控溅射法制备过程需要一个高温高压环境，且对靶材的纯度要求较高，这种制备方法更多的应用在薄膜制备中，很难应用到其它一些特殊结构的材料制备中。化学气相沉积是另外一种应用广泛的成膜方式。利用化学气相沉积研究相变材料薄膜，其反应源及反应后的气体是易燃、易爆、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电化学沉积方法制备含锗硫系化合物的电解液，其特征在于，其含有锗离子、硫系元素离子和氨基羧酸盐类络合剂，其中：所述氨基羧酸盐类络合剂与该电解液中的阳离子发生配位络合，降低在电化学沉积含锗硫系化合物时锗离子和硫系元素离子的还原电位差，实现锗和硫系元素的共沉积；且该电解液pH不低于1。

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学沉积方法制备含锗硫系化合物的电解液，其特征在于，其含有锗离子、硫系元素离子和氨基羧酸盐类络合剂，其中：所述氨基羧酸盐类络合剂与该电解液中的阳离子发生配位络合，降低在电化学沉积含锗硫系化合物时锗离子和硫系元素离子的还原电位差，实现锗和硫系元素的共沉积；且该电解液pH不低于1。2.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，根据电解液的pH值选用合适的络合剂：电解液pH为1～4时，所述络合剂为乙二胺四乙酸或二乙烯三胺五乙酸；电解液pH为5～9时，所述络合剂为氨三乙酸或乙二胺四乙酸二钠；电解液pH值为10～12时，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠。3.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中锗离子的浓度为0.001～0.3mol/L，硫系元素离子的浓度为0.001～0.3mol/L；所述络合剂的浓度为0.001～0.6mol/L。4.如权利要求1所述的电解液，其特征在于，该电解液pH不低于5。5.一种含锗硫系化合物的电化学制备方法，其特征在于，对权利要求1至4任一项所述的电解液采用恒电流或恒电位沉积制备所述含锗硫系化合物薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：童浩，孙雄图，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42