本發(fā)明屬于微電子領(lǐng)域，涉及一種用于相變存儲(chǔ)器的相變材料Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z及其制備方法。

背景技術(shù)：

信息的存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展是人類文明進(jìn)步的體現(xiàn)。從晶體管的發(fā)明到集成電路的問世，人類迎來了輝煌的信息時(shí)代。信息技術(shù)的高速發(fā)展推動(dòng)著存儲(chǔ)技術(shù)朝著非易失性、高速、低的操作功耗以及好的循環(huán)特性方向快速發(fā)展。作為目前主流的非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，閃存得到了廣泛應(yīng)用。但是，隨著集成電路的飛速發(fā)展，閃存有限的循環(huán)次數(shù)、慢的操作速度、高的操作電壓等缺點(diǎn)限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。因此，尋求代替閃存的新一代非易失性存儲(chǔ)器成為信息技術(shù)進(jìn)步的必經(jīng)之路。

相變存儲(chǔ)器由于具有高速讀取、高循環(huán)次數(shù)，非易失性，元件尺寸小，功耗低、抗強(qiáng)震動(dòng)和抗輻照等優(yōu)點(diǎn)，被國際半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)為最有可能取代目前閃存存儲(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)器的基本原理是利用器件中存儲(chǔ)材料在高電阻(非晶態(tài))和低電阻(晶態(tài))之間的可逆轉(zhuǎn)變來實(shí)現(xiàn)“1”和“0”的存儲(chǔ)。通過利用電信號控制實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)材料高電阻的連續(xù)變化可以實(shí)現(xiàn)多級存儲(chǔ)，從而大幅提高存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)能力。

常用的相變存儲(chǔ)材料體系主要是碲基材料，如Ge-Sb-Te、Si-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te等。特別是GST(Ge-Sb-Te)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于相變光盤和相變存儲(chǔ)器。但也存在如下問題：1，結(jié)晶溫度較低，芯片陳列中相鄰單元串?dāng)_問題嚴(yán)重，面臨著數(shù)據(jù)丟失的危險(xiǎn)，制約了其應(yīng)用領(lǐng)域；2，熱穩(wěn)定性不好，數(shù)據(jù)保持力得不到保證；3，相變速度有待進(jìn)一步提高，有研究表明基于GST的相變存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定RESET操作的電脈沖至少為500納秒，無法滿足動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的速度要求。這需要探索具有更快相變速度的存儲(chǔ)材料。

因而，如何提供一種具有更好的熱穩(wěn)定性，更快的相轉(zhuǎn)變速度和更小的操作電流，且有益于提高基于該材料的相變存儲(chǔ)器的循環(huán)操作壽命的相變材料，是當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于相變存儲(chǔ)器的相變材料 及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中相變材料存在的結(jié)晶溫度低、熱穩(wěn)定性不高、數(shù)據(jù)保持力不好及相變速度慢的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，0≤x≤60，0≤y≤90，0＜z≤65，0＜100-x-y-z＜100。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，在所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z中，x＝0，0＜y≤80。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，在所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z中，0＜x≤50，y＝0。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，在所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z中，0＜x≤50，0＜y≤80。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，在所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z中，x＝y(tǒng)＝0。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料包括高阻值態(tài)和低阻值態(tài)；所述高阻值態(tài)對應(yīng)所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的非晶態(tài)，所述低阻值態(tài)對應(yīng)所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的全部或部分結(jié)晶態(tài)。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料在電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)下可實(shí)現(xiàn)電阻率的可逆轉(zhuǎn)變。

本發(fā)明還提供一種如上述任意一項(xiàng)所述的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：根據(jù)化學(xué)通式Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z中Sc、Ge、Sb及Te的不同配比，采用磁控濺射法、化學(xué)氣相淀積法、原子層沉積法、脈沖激光沉積法、電子束蒸發(fā)法或電鍍法制備所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：在氬氣氣氛下，利用Sc單質(zhì)靶與Sb₂Te₃合金靶共濺射、Sc單質(zhì)靶與Sb₂Te合金靶共濺射或Sc單質(zhì)靶與Sb單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶共濺射得到所需的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，其中，Sc單質(zhì)靶采用直流電源，Sb₂Te₃合金靶、Sb₂Te合金靶、Sb單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶均采用射頻電源。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：在氬氣氣氛下，利用Sb₂Te₃合金靶及Sc₂Te₃合金靶共濺射得到所需的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，其中，Sb₂Te₃合金靶采用射頻電源，Sc₂Te₃合金靶采用射頻電源。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：在氬氣氣氛下，利用Sc₂Te₃合金靶與Ge₂Sb₂Te₅合金靶共濺射或Sc單質(zhì)靶與Ge單質(zhì)靶、Sb單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶共濺射得到所需的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，其中，Sc單質(zhì)靶采用直流電源，Sc₂Te₃合金靶、Ge₂Sb₂Te₅合金靶、Ge單質(zhì)靶、Sb單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶均采用射頻電源。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：在氬氣氣氛下，利用Sc單質(zhì)靶、Ge單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶共濺射得到所需的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，其中，Sc單質(zhì)靶采用直流電源，Ge單質(zhì)靶采用射頻電源，Te單質(zhì)靶采用射頻電源。

作為本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法的一種優(yōu)選方案，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的制備方法包括：在氬氣氣氛下，利用Sc單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶共濺射得到所需的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，其中，Sc單質(zhì)靶采用直流電源，Te單質(zhì)靶采用射頻電源。

如上所述，本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的相變材料Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z及其制備方法，具有以下有益效果：本發(fā)明提出的可用于相變存儲(chǔ)的相變材料，具有反復(fù)相變的能力；Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z具有高阻和低阻兩種不同阻值的狀態(tài)，且高阻值態(tài)與低阻值態(tài)之間可以通過施加脈沖電信號實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)換，滿足相變存儲(chǔ)器存儲(chǔ)材料的基本要求，是一種新型的存儲(chǔ)材料；材料的熱穩(wěn)定性、相變速度以及疲勞循環(huán)特性得到了提高；可采用脈沖電壓或脈沖激光驅(qū)動(dòng)相變材料在不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)之間發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變，同時(shí)使相變材料的性能發(fā)生可逆變化，從而實(shí)現(xiàn)相變存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明所提供的用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變薄膜材料電阻對數(shù)隨溫度變化趨勢。

圖2顯示為本發(fā)明所提供的用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變薄膜材料的數(shù)據(jù)保持力擬合關(guān)系曲線。

圖3顯示為本發(fā)明所提供的用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料用于相變存儲(chǔ)單元中，所形成的器件單元電阻與所施加的電壓脈沖的關(guān)系，脈沖寬度為10ns。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加 以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

請參閱圖1至圖3。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，雖圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

本發(fā)明提供一種用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，0≤x≤60，0≤y≤90，0＜z≤65，0＜100-x-y-z＜100。所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料可以采用磁控濺射法、化學(xué)氣相淀積法、原子層沉積法、脈沖激光沉積法、電子束蒸發(fā)法或電鍍法制備而得到。

作為示例，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料包括高阻值態(tài)和低阻值態(tài)，且所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料高阻態(tài)時(shí)的電阻值至少為低阻態(tài)時(shí)電阻值的100倍；所述高阻值態(tài)對應(yīng)所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的非晶態(tài)，所述低阻值態(tài)對應(yīng)所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的全部或部分結(jié)晶態(tài)。

作為示例所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料在電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)下可實(shí)現(xiàn)電阻率的可逆轉(zhuǎn)變。

為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面以具體的實(shí)施例予以詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料體系，其中，所述相變材料體系為在Sb₂Te₃相變材料體系基礎(chǔ)上摻Sc而成，其化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，x＝0，0＜y≤80。

所述相變材料通過電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。

具體地，在本實(shí)施例中，所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料的化學(xué)通式為Sc₅Sb₃₈Te₅₇，并采用Sb₂Te₃合金靶與Sc單質(zhì)靶共濺射的方式獲得Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜，通過控制濺射時(shí)間可以控制材料的不同厚度。在本實(shí)施例中，濺射是在99.999％的氬氣氣氛下，Sb₂Te₃合金靶采用射頻電源，Sc靶采用直流電源進(jìn)行濺射，濺射時(shí)間30分鐘，獲得的Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜厚度為180nm。

圖1顯示為Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜電阻隨溫度的變化曲線。所用的升溫速率為20℃/min。Sb₂Te₃的非晶熱穩(wěn)定性較差，在室溫沉積態(tài)下呈現(xiàn)多晶形態(tài)。當(dāng)對Sb₂Te₃進(jìn)行Sc摻雜時(shí)，少量的Sc元素可以使得Sb₂Te₃的沉積態(tài)電阻提升，提高了高低電阻態(tài)比值，提高了存儲(chǔ)空間的容噪空 間。并且，室溫沉積態(tài)下，Sc-Sb-Te表現(xiàn)出非晶態(tài)，結(jié)晶溫度達(dá)到了235℃，高的結(jié)晶溫度有利于提高非晶態(tài)的穩(wěn)定性。

圖2顯示為Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜根據(jù)阿瑞尼烏斯公式推算不同數(shù)據(jù)保持時(shí)間所對應(yīng)的溫度的關(guān)系。保持力是相變材料的重要特性，是相穩(wěn)定性的集中反映。由圖中可知，Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜可以在室溫下保持非晶狀態(tài)，其十年數(shù)據(jù)保持溫度為156℃。

圖3顯示為基于Sc₅Sb₃₈Te₅₇薄膜的相變器件單元的電壓-電阻關(guān)系曲線，測試所用的電壓脈沖為10ns。從圖3中可知，在10ns寬的脈沖作用下，材料仍能實(shí)現(xiàn)高低阻值之間的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了材料的快速相變特性。

本發(fā)明的用于相變存儲(chǔ)器的形變材料具有皮秒級擦寫操作時(shí)間，且具有反復(fù)相變的能力，具有不低于10⁷的循環(huán)次數(shù)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一采用基本相同的技術(shù)方案，不同之處在于把實(shí)施例一中的Sb₂Te₃合金靶改變?yōu)镾b₂Te合金靶。其余步驟與實(shí)施例一完全相同。所得到的相應(yīng)器件的電學(xué)性能亦能達(dá)到相近的效果。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提供一種用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料體系，其中，所述相變材料體系為構(gòu)造Sc₂Te₃-Sb₂Te₃偽二元相變材料體系，其化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe，其中，x＝0，0＜y≤80。

所述相變材料通過電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。

具體地，在本實(shí)施例中，所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料的化學(xué)通式為Sc₂₀Sb₂₀Te₆₀，并采用Sc單質(zhì)靶、Sb單質(zhì)靶和Te單質(zhì)靶共濺射的方式獲得Sc₂₀Sb₂₀Te₆₀薄膜，通過控制濺射時(shí)間可以控制材料的不同厚度。在本實(shí)施例中，濺射是在99.999％的氬氣氣氛下，Sc靶采用直流電源，Sb靶采用射頻電源，Te靶采用射頻電源進(jìn)行濺射，獲得一定厚度的Sc₂₀Sb₂₀Te₆₀薄膜。

通過測試薄膜電阻隨溫度的變化曲線，得出Sc₂₀Sb₂₀Te₆₀結(jié)晶溫度和十年數(shù)據(jù)保持力都比Ge₂Sb₂Te₅的好的結(jié)果。

通過測試基于Sc₂₀Sb₂₀Te₆₀薄膜的相變器件單元的電壓-電阻關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)材料在較低脈沖作用下仍能實(shí)現(xiàn)高低阻值之間的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了材料的快速相變特性。

實(shí)施例四

本實(shí)施例與實(shí)施例三采用基本相同的技術(shù)方案，不同之處在于把實(shí)施例三中的Sc單質(zhì)靶、Sb單質(zhì)靶和Te單質(zhì)靶三靶共濺射的方式改為Sb₂Te₃合金靶和Sc₂Te₃合金靶兩靶共濺射，其中，Sb₂Te₃合金靶采用射頻電源，Sc₂Te₃合金靶采用射頻電源。其余步驟與實(shí)施例四完全相同，所得到的相應(yīng)器件的電學(xué)性能亦能達(dá)到相近的效果。

實(shí)施例五

本實(shí)施例提供一種用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料體系，其中，所述相變材料體系為構(gòu)造Sc₂Te₃-GeTe偽二元相變材料體系，其化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，0＜x≤50，y＝0。

所述相變材料通過電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。

具體地，在本實(shí)施例中，所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料的化學(xué)通式為Sc₂₂Ge₂₂Te₅₆，并采用Sc單質(zhì)靶、Ge單質(zhì)靶和Te單質(zhì)靶共濺射的方式獲得Sc₂₂Ge₂₂Te₅₆薄膜，通過控制濺射時(shí)間可以控制材料的不同厚度。在本實(shí)施例中，濺射是在99.999％的氬氣氣氛下，Sc靶采用直流電源，Ge靶采用射頻電源，Te靶采用射頻電源進(jìn)行濺射，獲得一定厚度的Sc₂₂Ge₂₂Te₅₆薄膜。

通過測試薄膜電阻隨溫度的變化曲線，得出Sc₂₂Ge₂₂Te₅₆結(jié)晶溫度和十年數(shù)據(jù)保持力都比Ge₂Sb₂Te₅的好的結(jié)果。

通過測試基于Sc₂₂Ge₂₂Te₅₆薄膜的相變器件單元的電壓-電阻關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)材料在較低脈沖作用下仍能實(shí)現(xiàn)高低阻值之間的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了材料的快速相變特性。

實(shí)施例六

本實(shí)施例提供一種用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料體系，其中，所述相變材料體系為構(gòu)造Sc₂Te₃-Ge₂Sb₂Te₅偽二元相變材料體系，其化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，0＜x≤50，0＜y≤80。

所述相變材料通過電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。

具體地，在本實(shí)施例中，所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料的化學(xué)通式為Sc₁₄Ge₁₄Sb₁₄Te₅₈，并采用Sc₂Te₃合金靶與Ge₂Sb₂Te₅合金靶共濺射的方式獲得Sc₁₄Ge₁₄Sb₁₄Te₅₈薄膜，通過控制濺射時(shí)間可以控制材料的不同厚度。在本實(shí)施例中，濺射是在99.999％的氬氣氣氛下，Sc₂Te₃靶采用射頻電源，Ge₂Sb₂Te₅靶采用射頻電源進(jìn)行濺射，獲得一定厚度的Sc₁₄Ge₁₄Sb₁₄Te₅₈薄膜。

通過測試薄膜電阻隨溫度的變化曲線，得出Sc₁₄Ge₁₄Sb₁₄Te₅₈結(jié)晶溫度和十年數(shù)據(jù)保持力都 比Ge₂Sb₂Te₅的好的結(jié)果。

通過測試基于Sc₁₄Ge₁₄Sb₁₄Te₅₈薄膜的相變器件單元的電壓-電阻關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)材料在較低脈沖作用下仍能實(shí)現(xiàn)高低阻值之間的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了材料的快速相變特性。

實(shí)施例七

本實(shí)施例與實(shí)施例五采用基本相同的技術(shù)方案，不同之處在于把實(shí)施例五中的Sc₂Te₃合金靶與Ge₂Sb₂Te₅合金靶雙靶共濺射的方式改變?yōu)镾c單質(zhì)靶與Ge單質(zhì)靶、Sb單質(zhì)靶及Te單質(zhì)靶四靶共濺射。其余步驟與實(shí)施例五完全相同。所得到的相應(yīng)器件的電學(xué)性能亦能達(dá)到相近的效果。

實(shí)施例八

本實(shí)施例提供一種用于相變存儲(chǔ)器的Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料體系，其中，所述相變材料體系為構(gòu)造Sc-Te相變材料體系，其化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，x＝y(tǒng)＝0。

所述相變材料通過電驅(qū)動(dòng)、激光脈沖驅(qū)動(dòng)或電子束驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。

具體地，在本實(shí)施例中，所述Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z相變材料的化學(xué)通式為Sc₄₀Te₆₀，并采用Sc單質(zhì)靶和Te單質(zhì)靶共濺射的方式獲得Sc₄₀Te₆₀薄膜，通過控制濺射時(shí)間可以控制材料的不同厚度。在本實(shí)施例中，濺射是在99.999％的氬氣氣氛下，Sc靶采用直流電源，Te靶采用射頻電源進(jìn)行濺射，獲得一定厚度的Sc₄₀Te₆₀薄膜。

通過測試薄膜電阻隨溫度的變化曲線，得出Sc₄₀Te₆₀結(jié)晶溫度和十年數(shù)據(jù)保持力都比Ge₂Sb₂Te₅的好的結(jié)果。

通過測試基于Sc₄₀Te₆₀薄膜的相變器件單元的電壓-電阻關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)材料在較低脈沖作用下仍能實(shí)現(xiàn)高低阻值之間的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了材料的快速相變特性。

綜上所述，本發(fā)明提供一種用于相變存儲(chǔ)器的相變材料，所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料的化學(xué)通式為Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z，其中，0≤x≤60，0≤y≤90，0＜z≤65，0＜100-x-y-z＜100。所述用于相變存儲(chǔ)器的相變材料可以采用磁控濺射法、化學(xué)氣相淀積法、原子層沉積法、脈沖激光沉積法、電子束蒸發(fā)法或電鍍法制備而得到。本發(fā)明提出的可用于相變存儲(chǔ)的相變材料，具有反復(fù)相變的能力；Sc_100-x-y-zGe_xSb_yTe_z具有高阻和低阻兩種不同阻值的狀態(tài)，且高阻值態(tài)與低阻值態(tài)之間可以通過施加脈沖電信號實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)換，滿足相變存儲(chǔ)器存儲(chǔ)材料的基本要求，是一種新型的存儲(chǔ)材料；材料的熱穩(wěn)定性、相變速度以及疲勞循環(huán)特性得到了提高；可采用脈沖電壓或脈沖激光驅(qū)動(dòng)相變材料在不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)之間發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變，同時(shí)使相變材料的性能發(fā)生可逆變化，從而實(shí)現(xiàn)相變存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。