一种多级相变V2O5薄膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多级相变V2O5薄膜材料及其制备方法和应用。利用反应沉积法在磁控溅射的过程中发生钒与O2的反应并沉积于衬底，通过控制Ar气与O2气流量及溅射气压，生成V2O5，而不是钒的其他氧化物。所制得的V2O5薄膜在200～300nm厚度下的可逆相变过程中均出现非晶态、中间态和晶态三个不同相，呈现出3个不同电阻值，相较于传统的两态存储，本发明专利技术的多级相变V2O5薄膜材料具有更高的存储密度；且本发明专利技术的多级相变V2O5薄膜材料具有较快的相变速度，其10年数据保持温度达到200℃，远大于传统Ge2Sb2Te5材料的85℃，具有较好的热稳定性。本发明专利技术的多级相变V2O5薄膜材料具有较高的产业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种多级相变V2O5薄膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及信息存储
，具体涉及一种多级相变V2O5薄膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
作为新型信息存储器需要具备高速、高密度、低功耗等性能，才能适应未来大数据信息处理的要求。相变存储器(PCRAM)是利用材料在晶态—非晶态之间快速转换从而实现信息存储的一种新型非挥发性存储器。当相变材料处于非晶态时具有高电阻，晶态时具有低电阻，利用电脉冲产生的焦耳热将相变材料内部原子重新排序或打乱，从而实现高阻态与低阻态之间的重复转换，达到信息存储的目的。它具有读取速度快、稳定性强、功耗低、存储密度高、与传统的CMOS工艺兼容等优点，因而受到越来越多的研究者的关注。Ge2Sb2Te5(GST)相变材料因其综合性能优异，是当前研究最多、应用最广的相变存储材料，但是由于其较低的结晶温度和较差的热稳定性使得GST的数据保持力不是很理想，所以，为了实现更高稳定性、更快相变速度的目的，越来越多的新型相变存储材料被不断开发出来。朱敏等人开发出了Ti-Sb-Te相变材料，对比GST器件具体快近10倍的操作速度(6nsSet速度、500psReset速度)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级相变V2O5薄膜材料，其特征在于，所述V2O5薄膜材料为200～300nm的厚度，在所述厚度下的可逆相变过程中均具有非晶态、中间态和晶态三种不同的相态，对应呈现3个不同的电阻值。

【技术特征摘要】
1.一种多级相变V2O5薄膜材料，其特征在于，所述V2O5薄膜材料为200～300nm的厚度，在所述厚度下的可逆相变过程中均具有非晶态、中间态和晶态三种不同的相态，对应呈现3个不同的电阻值。2.一种根据权利要求1所述的多级相变V2O5薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为反应沉积法，利用磁控溅射发生钒与氧气的反应并沉积于衬底，通过控制Ar气与O2气体流量以及溅射气压，生成V2O5，而不是钒的其他氧化物的方法；具体包括以下步骤：(1)清洗SiO2/Si(100)基片；(2)制备V2O5薄膜前的准备：安装好待溅射的钒靶靶材，将磁控溅射腔室抽真空；设定溅射功率；设定溅射气体Ar气和O2气气体流量并调节溅射气压；(3)制备多级相变V2O5薄膜材料：a)将空基托旋转到钒靶靶位，打开靶上的交流电源，设定溅射时间①，对钒靶的靶材表面进行溅射以清洁靶材表面；b)靶表面清洁完成后，关闭钒靶靶位上方的遮挡板；将步骤(1)中的清洗好的基片置于空基托上，将待溅射的基片旋转到钒靶靶位上方，打开钒靶靶位上方遮挡板，依照设定的溅射时间②和溅射速率，开始溅射生成V2O5薄膜。3.根据权利要求2所述的一种多级相变V2O5薄膜的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡益丰，徐永康，朱小芹，邹华，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32