專利名稱：一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變材料分析方法，尤其是指一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，屬于微電子技術(shù)中的相變存儲(chǔ)器件中的材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)器在半導(dǎo)體市場(chǎng)中占有重要地位,僅DRAM(dynamnic Randam AccessMemory) 和FLASH兩種就占有整個(gè)市場(chǎng)的15%，隨著便攜式電子設(shè)備的逐步普及，不揮發(fā)存儲(chǔ)器的市場(chǎng)也越來越大，目前FLASH占不揮發(fā)存儲(chǔ)器的主流，約90%。但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步， FLAH遇見到越來越多的技術(shù)瓶頸，首先存儲(chǔ)電荷的浮柵不能隨著集成電路工藝的發(fā)展無限制的減薄，此外FLASH技術(shù)的其他一些缺點(diǎn)也限制他的應(yīng)用。相變存儲(chǔ)器技術(shù)是基于Ovshinsky在20世紀(jì)60年代末(Phys. Rev. Lett.，21， 1450 1453，1968) 70 年代初(Appl. Phys. Lett.，18，254 257，1971)提出的相變薄膜可以應(yīng)用于相變存儲(chǔ)介質(zhì)的構(gòu)想建立起來的，是一種價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定的存儲(chǔ)器件。相變存儲(chǔ)器可以做在硅晶片襯底上，其關(guān)鍵材料是可記錄的相變薄膜、加熱電極材料、絕熱材料和引出電極材的研究熱點(diǎn)也就圍繞其器件工藝展開器件的物理機(jī)制研究，包括如何減小器件料等。相變存儲(chǔ)器的基本原理是利用電脈沖信號(hào)作用于器件單元上，使相變材料在非晶態(tài)與多晶態(tài)之間發(fā)生可逆相變，通過分辨非晶態(tài)時(shí)的高阻與多晶態(tài)時(shí)的低阻，可以實(shí)現(xiàn)信息的寫入、擦除和讀出操作。相變存儲(chǔ)器由于具有高速讀取、高可擦寫次數(shù)、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗強(qiáng)震動(dòng)和抗輻射等優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)際半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)為最有可能取代目前的閃存存儲(chǔ)器而成為未來存儲(chǔ)器主流產(chǎn)品和最先成為商用產(chǎn)品的器件。相變存儲(chǔ)器的讀、寫、擦操作就是在器件單元上施加不同寬度和高度的電壓或電流脈沖信號(hào)擦操作(RESET)，當(dāng)加一個(gè)短且強(qiáng)的脈沖信號(hào)使器件單元中的相變材料溫度升高到熔化溫度以上后，再經(jīng)過快速冷卻從而實(shí)現(xiàn)相變材料多晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“1” 態(tài)到“0”態(tài)的轉(zhuǎn)換；寫操作(SET)，當(dāng)施加一個(gè)長(zhǎng)且中等強(qiáng)度的脈沖信號(hào)使相變材料溫度升到熔化溫度之下、結(jié)晶溫度之上后，并保持一段時(shí)間促使晶核生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)非晶態(tài)到多晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“0”態(tài)到“1”態(tài)的轉(zhuǎn)換；讀操作，當(dāng)加一個(gè)對(duì)相變材料的狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生影響的很弱的脈沖信號(hào)后，通過測(cè)量器件單元的電阻值來讀取它的狀態(tài)。目前，器件操作壽命和速度是商業(yè)化相變存儲(chǔ)器的兩個(gè)重要參數(shù)。為了提高器件操作壽命就需要相變材料有很好的數(shù)據(jù)保持力，也就是說要有結(jié)晶溫度較高的材料。而寫操作速度直接和相變材料的結(jié)晶速率有關(guān)。在寫操作中，器件達(dá)到結(jié)晶溫度后，結(jié)晶越快， 越容易實(shí)現(xiàn)高阻到低阻的變化，進(jìn)而可以減少寫操作脈沖，減小功耗。在目前材料研究中，用RT曲線來分析結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率多依靠感官判斷，沒有明確的方法指導(dǎo)，因此本發(fā)明提出了一種針對(duì)RT曲線分析材料結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率的具體方法，通過該方法可以準(zhǔn)確的比較相變材料的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率，從而可以選取合適的相變材料提高其在器件操作應(yīng)用中的保持力和操作速率。CN 102539467 A

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題在于提供一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，為準(zhǔn)確選取材料提高相變材料在器件操作應(yīng)用中的保持力和操作速率，提供了保障。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，該方法包括以下步驟步驟一、對(duì)要分析的各個(gè)相變材料進(jìn)行測(cè)試，提取它們?cè)谕壬郎厮俾氏碌碾娮韬蜏囟汝P(guān)系曲線；步驟二、提取各個(gè)相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線的擬合函數(shù)，并對(duì)所述擬合函數(shù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，從而得到一階導(dǎo)數(shù)曲線，通過各個(gè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶溫度；步驟三、對(duì)各個(gè)相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)， 從而得到二階導(dǎo)數(shù)曲線，通過各個(gè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶速率。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟一對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)中的電阻值取對(duì)數(shù)，從而提取相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所測(cè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度作為該相變材料的結(jié)晶溫度。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所測(cè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)用于判斷該相變材料在結(jié)晶溫度下電阻變化的程度。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所測(cè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度作為該相變材料的成核溫度。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所測(cè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)用于判斷該相變材料結(jié)晶速率的大小。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述相變材料包括GST(GeSbTe)材料及其摻雜后的復(fù)合相變材料，以及SST (SiSbTe)材料、GT (GeTe)材料、ST (SbTe)材料及它們摻雜后的復(fù)合相變材料。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明對(duì)相變材料在同等升溫速率下進(jìn)行測(cè)試提取RT 曲線，并對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)從而得到一階求導(dǎo)曲線和二階求導(dǎo)曲線，通過對(duì)其一階求導(dǎo)曲線和二階求導(dǎo)曲線的數(shù)據(jù)分析得到該相變材料的結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度。利用該分析方法可以對(duì)多種相變材料進(jìn)行比較，從而得到準(zhǔn)確的比較結(jié)果，選取出最為合適的相變材料。該分析方法有利于相變材料在器件操作應(yīng)用中的保持力和操作速率的提高，相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接對(duì)RT曲線進(jìn)行分析依靠感官判斷而得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確，更具有參考性，適合在相變材料器件領(lǐng)域推廣應(yīng)用。


圖1 (A)是材料Sia45StD2Te在升溫速率為lOK/min情況下，測(cè)試得到的電阻和溫度關(guān)系曲線；圖I(B)是對(duì)圖I(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)而得的一階導(dǎo)數(shù)曲線。圖 I(C)是對(duì)圖I(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)而得的二階導(dǎo)數(shù)曲線。
圖2 (A)是材料Sia68Sb2Te在升溫速率為lOK/min情況下，測(cè)試得到的電阻和溫度關(guān)系曲線；圖2(B)是對(duì)圖2(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)而得的一階導(dǎo)數(shù)曲線。圖 2(C)是對(duì)圖2(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)而得的二階導(dǎo)數(shù)曲線。圖3 (A)是材料SUb2Te在升溫速率為lOK/min情況下，測(cè)試得到的電阻和溫度關(guān)系曲線；圖3(B)是對(duì)圖3(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)而得的一階導(dǎo)數(shù)曲線。圖 3(C)是對(duì)圖3(A)中曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)而得的二階導(dǎo)數(shù)曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明提供一種相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的分析方法，通過該方法可以比較不同相變材料的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率，從而選取合適的相變材料應(yīng)用于相變存儲(chǔ)器件中， 提高器件操作的保持力和操作速率。該分析方法通過以下步驟完成步驟一、對(duì)所要分析的相變材料進(jìn)行測(cè)試，提取同等升溫速率下的電阻和溫度關(guān)系曲線(RT曲線)。材料的結(jié)晶溫度為材料固有屬性，但是不同的升溫速率會(huì)造成結(jié)晶溫度的偏移， 這是因?yàn)椴蓸訑?shù)量的差別造成的，因此應(yīng)該盡可能選取升溫速率低，即采樣量大的數(shù)據(jù)來分析結(jié)晶溫度。而且為了提高結(jié)晶溫度分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，還要考慮到需要比較的相變材料是否在相同的升溫速率下進(jìn)行，對(duì)同等升溫速率下測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。相變材料的電阻會(huì)隨著溫度的變化而變化。為了突出電阻在相變區(qū)域的變化，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)中的電阻值取對(duì)數(shù)，從而得到相變材料的RT曲線，在該RT曲線中可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)電阻突變區(qū)域(如圖1 (A)中的Al所示)，這段區(qū)域?yàn)橄嘧儾牧习l(fā)生相變的區(qū)域。步驟二、提取所得RT曲線的擬合函數(shù)，并對(duì)擬合函數(shù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，從而得到一階導(dǎo)數(shù)曲線，通過所述一階導(dǎo)數(shù)曲線分析相變材料的結(jié)晶溫度。 設(shè)函數(shù)R定義在Tc的某一鄰域U (Tc)內(nèi)，在此鄰域內(nèi)，當(dāng)自變量T在Tc處有改變量Δ T時(shí)，相應(yīng)地函數(shù)有改變量R(T。+Δ T)-R(T。)，若當(dāng)Δ Τ —0時(shí)這個(gè)改變量之比的極限
Hm尺尺( 存在，那么函數(shù)R在τ處可導(dǎo)。當(dāng)U(T。)一 R時(shí)，在Τ。處可導(dǎo)的充要條件為函數(shù)R在Τ。處的左、右導(dǎo)數(shù)都存在，并且 R' -(Tc)=R' +(Tc)。由于測(cè)試相變材料所得的RT曲線的擬合函數(shù)均為連續(xù)函數(shù)，且不存在無定義的點(diǎn)。求其擬合函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)，即可求得該相變材料的RT曲線在溫度Τ。處的斜率。一階導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線的切線或某點(diǎn)的斜率。尋找在Tc這一點(diǎn)的斜率趨于⑴的點(diǎn)，即R在該 Tc下變化率最快的時(shí)候，從非晶態(tài)到晶態(tài)的瞬間轉(zhuǎn)變，此時(shí)的Tc為結(jié)晶溫度?？紤]到實(shí)際物理過程，非晶在加溫情況下，開始結(jié)晶，從開始形成晶核到結(jié)晶通道的形成時(shí)間很短，所以在電阻梯度最大的溫度點(diǎn)即為晶核生成的溫度。對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求導(dǎo)，可以得到一階導(dǎo)數(shù)曲線，其中的最大絕對(duì)值點(diǎn)處(如圖I(B)中的Bl點(diǎn))，電阻變化梯度最大?？梢哉J(rèn)為此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下，結(jié)晶開始有效影響電阻。從數(shù)據(jù)保持力的角度考慮，此點(diǎn)溫度即為所需要考慮的“結(jié)晶溫度”，而其對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)可以判斷該相變材料在結(jié)晶溫度下電阻變化的程度。對(duì)于不同的相變材料，可以比較它們的結(jié)晶溫度，從而找到適合的相變材料應(yīng)用到器件中，通常結(jié)晶溫度高的相變材料數(shù)據(jù)保持力更好。步驟三、對(duì)所述擬合函數(shù)進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，從而得到二階導(dǎo)數(shù)曲線，通過所述二階導(dǎo)數(shù)曲線分析相變材料的結(jié)晶速率。設(shè)函數(shù)R(T)可導(dǎo)，其導(dǎo)函數(shù)仍然可導(dǎo)，稱R" (T)為二階導(dǎo)數(shù)。二階導(dǎo)數(shù)反映曲線斜率的變化率和函數(shù)的凹凸性。我們定義電阻變化速率V。有〒)=，。
Ol電阻變化速率梯度越大，說明結(jié)晶速率越大；反之亦然。因此對(duì)電阻變化速率V(T)求導(dǎo)，得到結(jié)果可以反應(yīng)結(jié)晶速率大小。所以通過二階求導(dǎo)可以觀察材料的結(jié)晶速率情況。得到的曲線中，絕對(duì)值最大說明單位溫度下，電阻變化速率最大。也就是說，在對(duì)應(yīng)的溫度，結(jié)晶最快。按照晶核生長(zhǎng)的理論，非晶到多晶經(jīng)過成核，晶核生長(zhǎng)的過程。成核過程需要時(shí)間比較長(zhǎng)，而一旦晶核產(chǎn)生了，結(jié)晶迅速發(fā)生。所以可以判定在二階導(dǎo)數(shù)曲線中，縱坐標(biāo)絕對(duì)值最大的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度就是成核溫度。而此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)即反應(yīng)了相對(duì)結(jié)晶速率，可以用于判斷該相變材料結(jié)晶速率的大小。對(duì)于不同的相變材料，通過比較成核溫度對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)，縱坐標(biāo)絕對(duì)值越大，說明相對(duì)結(jié)晶速率越大，從而可以比較出結(jié)晶速率較快的材料。結(jié)晶速率快，器件SET操作(高阻到低阻)的操作的時(shí)間減小，從而可提高器件操作速度。利用本發(fā)明的分析方法可以研究的相變材料包括GST(GeSbTe)系列及其摻雜后的復(fù)合相變材料(如GST摻HfO2和Tei2O5等)，以及SST(SiSbTe)系列、GT(GeTe)系列、 ST(SbTe)系列及其摻雜后的復(fù)合相變材料(如SST摻N，GT摻Ti02，ST摻SiO2等)等所有能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)晶相變的材料。優(yōu)選實(shí)施例利用本發(fā)明方法分析Sia45Sb2Te, Sia68Sb2Te, SiL06Sb2Te的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率。1)對(duì)于 Sitl 45SlD2Te 材料首先，選取在相同的升溫速率下測(cè)得的電阻和溫度關(guān)系數(shù)據(jù)，對(duì)電阻值取對(duì)數(shù)，得到電阻和溫度關(guān)系曲線(RT曲線)，如圖KA)所示。初步判定結(jié)晶相變區(qū)域在Al區(qū)域。然后，對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)，得到如圖I(B)所示的一階導(dǎo)數(shù)曲線。其中，電阻變化梯度值為負(fù)，說明電阻在一直減小。在該曲線波谷有個(gè)絕對(duì)值最大點(diǎn)Bi。此點(diǎn)說明在586K處，電阻變化最劇烈。由此可判定586K為Sia45Sb2Te材料的結(jié)晶溫度。最后，對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)得到如圖I(C)所示的二階導(dǎo)數(shù)曲線。其中，有一對(duì)波峰和波谷，波谷反應(yīng)了在電阻變化初期，負(fù)數(shù)值表示電阻在此段溫度變化為凸曲線；正數(shù)值表示電阻在此段溫度下變化為凹曲線。在如圖1(c)中有兩個(gè)絕對(duì)值較大的點(diǎn)，Cl和C’ 1。Cl處絕對(duì)值比C’ 1大，說明了在Cl點(diǎn)電阻變化速率更大，且此處開始有晶核產(chǎn)生。此時(shí)Cl對(duì)應(yīng)的溫度為584K，為成核溫度。而C，1對(duì)應(yīng)的溫度為591。在584K到 592K間，相變材料從開始形成晶核，到晶粒生長(zhǎng)，迅速改變材料電阻值。584K對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值的絕對(duì)值為0. 05，反應(yīng)該相變材料結(jié)晶速率的大小。2)對(duì)于 Sia68Sb2Te 材料首先，選取在相同的升溫速率下測(cè)得的電阻和溫度關(guān)系數(shù)據(jù)，對(duì)電阻值取對(duì)數(shù)，得到電阻和溫度關(guān)系曲線(RT曲線)，如圖2(A)所示。初步判定結(jié)晶相變區(qū)域在A2區(qū)域。然后，對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)，得到如圖2(B)所示的一階導(dǎo)數(shù)曲線。其中，電阻變化梯度值為負(fù)，說明電阻在一直減小。在曲線波谷有個(gè)絕對(duì)值最大點(diǎn)B2，此點(diǎn)說明在61 處，電阻變化最劇烈?？梢耘卸?1 為Sia45Sb2Te的結(jié)晶溫度。對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)得到如圖2(C)所示的二階導(dǎo)數(shù)曲線。其中，有一對(duì)波峰波谷，波谷反應(yīng)了在電阻變化初期，負(fù)數(shù)值表示電阻在此段溫度變化為凸曲線；波峰反應(yīng)了材料在形成晶核后結(jié)晶速率增大，正數(shù)值表示電阻在此段溫度下變化為凹曲線。 在如圖2(C)中有兩個(gè)絕對(duì)值較大的點(diǎn)C2和C’ 2。C2處絕對(duì)值比C’ 2大，說明了在C2點(diǎn)結(jié)晶速率變化大，且此處開始有晶核產(chǎn)生。此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為612K。而C’2對(duì)應(yīng)的溫度為 621。在611到621間，材料從開始形成晶核，到晶粒生長(zhǎng)，迅速改變材料電阻值。612K對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值絕對(duì)值為-0. 04。3)對(duì)于 Si106Sb2Te首先，選取在相同的升溫速率下測(cè)得的電阻和溫度關(guān)系，對(duì)電阻值取對(duì)數(shù)，得到電阻和溫度關(guān)系曲線(RT曲線)，如圖3(A)所示。初步判定結(jié)晶相變區(qū)域在A3區(qū)域。對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)，得到如圖3(B)所示的一階導(dǎo)數(shù)曲線。電阻變化梯度值為負(fù)，說明電阻在一直減小。在曲線波谷有個(gè)絕對(duì)值最大點(diǎn)B3。此點(diǎn)說明在594K 處，電阻變化最劇烈。圖3(B)中有兩個(gè)尖峰，這是因?yàn)椴牧辖Y(jié)晶成兩個(gè)相。首先結(jié)晶為面心立方(fee) 結(jié)構(gòu)，這個(gè)時(shí)候電阻下降。隨著溫度繼續(xù)升高，面心立方(fee)結(jié)晶成密堆六方結(jié)構(gòu)(hep)， 導(dǎo)致電阻又有一個(gè)突變。由于考慮材料保持力只需要考慮材料最開始結(jié)晶的溫度，一階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，即圖3(B)中B3所指，所以Siu6Sb2Te的結(jié)晶溫度為 594K。因此可以根據(jù)一階求導(dǎo)曲線，判定594K為Sia45^2Te的結(jié)晶溫度。對(duì)RT曲線的擬合函數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)得到如圖3(C)所示的二階導(dǎo)數(shù)曲線。有兩對(duì)波峰波谷，波谷反應(yīng)了在電阻變化初期，負(fù)數(shù)值表示電阻在此段溫度變化為凸曲線；波峰反應(yīng)了材料在形成晶核后結(jié)晶速率增大，正數(shù)值表示電阻在此段溫度下變化為凹曲線。在如圖 2(C)中有四個(gè)絕對(duì)值較大的點(diǎn)，C3(588K)和D3(666K)。C3的溫度較低，說明此處開始有晶核產(chǎn)生。而D3的縱坐標(biāo)和C3的縱坐標(biāo)絕對(duì)值分別為0. 016和0. 014，D3 (666K)值較大，說明此溫度下結(jié)晶速率大。這里優(yōu)選地，用二階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)來判斷該相變材料結(jié)晶速率的大小，0. 016。通過比較結(jié)晶溫度Si0.68Sb2Te (613K) > Si106Sb2Te (594K) > Si0 45Sb2Te (584K)
可見Sia68Sb2Te的結(jié)晶溫度最高，數(shù)據(jù)保持力最好。通過比較結(jié)晶速率Si0 45Sb2Te(0. 05) > Si0 68Sb2Te (0. 04) > Si106Sb2Te (0. 016)可見Sia45Sb2Te在溫度達(dá)到結(jié)晶溫度后，結(jié)晶最快。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其他形式來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其他變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、對(duì)要分析的各個(gè)相變材料進(jìn)行測(cè)試，提取它們?cè)谕壬郎厮俾氏碌碾娮韬蜏囟汝P(guān)系曲線；步驟二、提取各個(gè)相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線的擬合函數(shù)，并對(duì)所述擬合函數(shù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，從而得到一階導(dǎo)數(shù)曲線，通過各個(gè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶溫度；步驟三、對(duì)各個(gè)相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，從而得到二階導(dǎo)數(shù)曲線，通過各個(gè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 步驟一對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)中的電阻值取對(duì)數(shù)，從而提取相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 所測(cè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度作為該相變材料的結(jié)晶溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 所測(cè)相變材料的一階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)用于判斷該相變材料在結(jié)晶溫度下電阻變化的程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 所測(cè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度作為該相變材料的成核溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 所測(cè)相變材料的二階導(dǎo)數(shù)曲線中的最大絕對(duì)值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)用于判斷該相變材料結(jié)晶速率的大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，其特征在于 所述相變材料包括GeSbTe材料及其摻雜后的復(fù)合相變材料，以及SiSbTe材料、GeTe材料、 SbTe材料及它們摻雜后的復(fù)合相變材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分析相變材料結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度的方法，該方法包括以下步驟步驟一、對(duì)要分析的各個(gè)相變材料進(jìn)行測(cè)試，提取它們?cè)谕壬郎厮俾氏碌碾娮韬蜏囟汝P(guān)系曲線；步驟二、對(duì)各個(gè)相變材料的電阻和溫度關(guān)系曲線的擬合函數(shù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，通過一階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶溫度；步驟三、對(duì)各個(gè)相變材料的擬合函數(shù)進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，通過二階導(dǎo)數(shù)曲線分析比較各相變材料的結(jié)晶速率。利用該分析方法可以對(duì)多種相變材料進(jìn)行比較，從而得到準(zhǔn)確的比較結(jié)果，選取出最為合適的相變材料，有利于相變材料在器件操作應(yīng)用中的保持力和操作速率的提高。
文檔編號(hào)G01N25/12GK102539467SQ20101058356
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉燕, 吳良才, 宋志棠, 龔岳峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所