RU2610058C1 - Method for phase memory material production - Google Patents
Method for phase memory material production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610058C1 RU2610058C1 RU2015152018A RU2015152018A RU2610058C1 RU 2610058 C1 RU2610058 C1 RU 2610058C1 RU 2015152018 A RU2015152018 A RU 2015152018A RU 2015152018 A RU2015152018 A RU 2015152018A RU 2610058 C1 RU2610058 C1 RU 2610058C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- phase memory
- hours
- ampoule
- synthesized
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910005900 GeTe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910017629 Sb2Te3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 copper chalcogenides Chemical class 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIXXICXIKUPJBX-UHFFFAOYSA-N [Pt].[Rh].[Pt] Chemical compound [Pt].[Rh].[Pt] LIXXICXIKUPJBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXKAQZRUJUNDHI-UHFFFAOYSA-K bismuth tribromide Chemical compound Br[Bi](Br)Br TXKAQZRUJUNDHI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 102200091804 rs104894738 Human genes 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению халькогенидных полупроводниковых сплавов, используемых в устройствах энергонезависимой фазовой памяти. Материалы фазовой памяти обладают способностью к быстрым и обратимым фазовым переходам между кристаллическим и аморфным состояниями, что используется в перезаписываемых оптических дисках.The invention relates to the production of chalcogenide semiconductor alloys used in non-volatile phase memory devices. Phase memory materials are capable of fast and reversible phase transitions between crystalline and amorphous states, which is used in rewritable optical discs.
Известно техническое решение по патенту РФ №2216054, кл. G11C 11/00, 2000 г., в котором используется материал памяти с фазовым переходом из состояния с высоким сопротивлением в состояние с низким сопротивлением, при этом материал с фазовым переходом содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из Те, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, As, S, Si, P, О и их смесей или их сплавов. Однако в данном техническом решении нет конкретного способа получения материала фазовой памяти.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2216054, class. G11C 11/00, 2000, which uses a memory material with a phase transition from a high resistance state to a low resistance state, wherein the phase transition material contains one or more elements selected from the group consisting of Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, As, S, Si, P, O and mixtures thereof or their alloys. However, in this technical solution there is no specific way to obtain phase memory material.
Многочисленные исследования показали, что перспективными материалами для устройств фазовой памяти последнего поколения являются халькогениды тройной системы Ge-Sb-Те, а именно соединения на линии квазибинарного разреза GeTe-Sb2Te3, применяемые в виде наноразмерных тонких пленок.Numerous studies have shown that chalcogenides of the Ge-Sb-Te ternary system, namely, compounds on the GeTe-Sb 2 Te 3 quasibinary section line used in the form of nanoscale thin films, are promising materials for the latest generation phase memory devices.
Известно техническое решение по патенту РФ №1208848, кл. С30В 11/06, 1984 г., в котором изложен способ получения полупроводникового соединения халькогенидов меди, включающий взаимодействие расплава металлических элементов, расположенных в одном конце, с парами халькогена, расположенного в другом конце, в запаянной вакуумированной кварцевой ампуле, при этом нагрев зон производят до разных температур, с последующими выдержкой и охлаждением в режиме выключенной печи. Однако данное техническое решение сложно в осуществлении из-за наличия разных зон нагрева.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 1208848, class. СВВ 11/06, 1984, in which a method for producing a semiconductor compound of copper chalcogenides is described, comprising reacting a molten metal element located at one end with chalcogen vapors located at the other end in a sealed evacuated quartz ampoule, while the zones are heated to various temperatures, followed by exposure and cooling in the off mode of the furnace. However, this technical solution is difficult to implement due to the presence of different heating zones.
Известно техническое решение по патенту РФ №2458190, кл. С30В 13/00, 2011 г., в котором описан способ получения халькогенида золота и серебра, включающий приготовление смеси из исходных компонентов, размещение ее в вакуумированной запаянной ампуле, нагревание с определенной скоростью, после чего расплав охлаждают также с определенной скоростью. Однако данный способ не пригоден для получения материала фазовой памяти, т.к. не содержит компонентов, требуемых для получения материала, используемого в устройствах фазовой памяти последнего поколения.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2458190, class. СВВ 13/00, 2011, which describes a method for producing gold and silver chalcogenide, which includes preparing a mixture of the starting components, placing it in a vacuum sealed ampoule, heating at a certain speed, after which the melt is also cooled at a certain speed. However, this method is not suitable for obtaining phase memory material, because does not contain the components required to obtain the material used in the latest generation phase memory devices.
Известно техническое решение «Способ получения термоэлектрического материала на основе халькогенидов сурьмы и/или висмута» по патенту РФ №1651594, кл. С30В 13/00, 1989 г, в котором исходные материалы подвергают дополнительной очистке, а после взвешивания подготовленную шихту загружают в кварцевую ампулу с разными по объему частями. В ампуле создают вакуум, соответствующий давлению 10-3 Торр, запаивают ее и помещают во вращающуюся печь, затем нагревают, проводят синтез, после чего проводят закалку, быстро опуская ампулу в воду. При необходимости в состав шихты вводят легирующие вещества, например бромид висмута. Однако данный способ является сложным и не рациональным для получения материала фазовой памяти.Known technical solution "A method of producing a thermoelectric material based on antimony and / or bismuth chalcogenides" according to the patent of the Russian Federation No. 1651594, class. СВВ 13/00, 1989, in which the starting materials are subjected to additional purification, and after weighing, the prepared charge is loaded into a quartz ampoule with different parts in volume. A vacuum is created in the ampoule corresponding to a pressure of 10 -3 Torr, sealed and placed in a rotary kiln, then heated, synthesized, and then quenched, quickly lowering the ampoule into water. If necessary, alloying substances, for example, bismuth bromide, are introduced into the mixture. However, this method is complex and not rational for obtaining phase memory material.
Наиболее близким техническим решением является «Способ получения термоэлектрического материала р-типа» по патенту №2470414, кл. H01L 35/34, 2011 г. Способ включает синтез твердого раствора путем сплавления взятых в стехиометрическом соотношении исходных компонентов в запаянной кварцевой ампуле, наполненной аргоном, нагрев ампулы, помещенной в качающуюся печь, при температуре, превышающей на 150°-200° температуру плавления твердого раствора халькогенидов висмута и сурьмы, последующее охлаждение расплава со скоростью 200-250°C/мин, последующее измельчение, спекание в вакууме и экструзию в стержни, дальнейший отжиг стержней при температуре 340-370°C в течение 1-5 суток. Однако данный способ является сложным по технологическому процессу и не приемлем для получения материала фазовой памяти, так как требует дополнительной очистки применяемого для синтеза аргона, что значительно удорожает и усложняет способ.The closest technical solution is the "Method for producing p-type thermoelectric material" according to patent No. 2470414, class. H01L 35/34, 2011. The method involves the synthesis of a solid solution by fusion of the starting components taken in a stoichiometric ratio in a sealed quartz ampoule filled with argon, heating the ampoule placed in a rocking furnace at a temperature exceeding the melting temperature of the solid by 150 ° -200 ° a solution of bismuth and antimony chalcogenides, subsequent cooling of the melt at a rate of 200-250 ° C / min, subsequent grinding, sintering in vacuum and extrusion into the rods, further annealing of the rods at a temperature of 340-370 ° C for 1-5 days. However, this method is complex in the technological process and is not acceptable for obtaining phase memory material, since it requires additional purification of argon used for the synthesis, which significantly increases the cost and complexity of the method.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа синтеза легированного халькогенидного полупроводника с улучшенным оптическим контрастом для использования в устройствах фазовой памяти последнего поколения, конкретно перезаписываемых оптических дисках.An object of the present invention is to provide a method for synthesizing a doped chalcogenide semiconductor with improved optical contrast for use in the latest generation phase memory devices, specifically rewritable optical discs.
Техническим результатом при использовании предложенного способа является получение материала фазовой памяти с увеличенным оптическим контрастом, что улучшает функциональные характеристики перезаписываемых оптических дисков.The technical result when using the proposed method is to obtain phase memory material with increased optical contrast, which improves the functional characteristics of rewritable optical discs.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения материала фазовой памяти, включающем измельчение и смешивание компонентов, взятых в стехиометрическом соотношении, синтез в вакуумированной кварцевой ампуле, характеризующимся тем, что в качестве исходных компонентов для синтеза используют бинарные соединения GeTe и Sb2Te3 в весовом отношении, соответствующем стехиометрическому соотношению соединения Ge2Sb2Te5, синтезируемом из Ge, Sb, Te полупроводниковой чистоты, выбираемых из следующей пропорции: 66,7 мол. % GeTe и 33,3 мол.% Sb2Te3, при этом в синтезируемый сплав добавляют олово (Sn) в количестве 0,5-3 мас.%, после чего подготовленную шихту помещают в кварцевую ампулу, которую затем откачивают до остаточного давления 10-5 мм рт.ст. и отпаивают, затем производят ступенчатый нагрев ампулы до температуры 500°C со скоростью 3°-4°C в мин, выдерживают ампулу при температуре 500°C в течение 4-6 часов, с последующим нагревом до температуры 750°C со скоростью 1°-2°C в мин, при этом в процессе нагрева ампулу с материалом вращают вокруг своей меньшей оси со скоростью 1-2 оборота в минуту в течение 4 часов, после чего происходит остывание ампулы в выключенной печи с последующим отжигом синтезированного материала при температуре 500°C в течение 12 часов, затем сплав используют для получения материала фазовой памяти, для чего сплав измельчают в порошок с размером зерен 30-50 мкм, после чего получают тонкие пленки материала фазовой памяти с помощью термического испарения в вакууме синтезированного материала, при этом во время осаждения тонких пленок остаточное давление в камере составляет 2⋅10-3 мм рт.ст., а температура подложки не превышает 50°C, что позволяет получать тонкие пленки в аморфном состоянии.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for obtaining phase memory material, including grinding and mixing components taken in a stoichiometric ratio, synthesis in a vacuum quartz ampoule, characterized in that binary compounds GeTe and Sb 2 Te 3 are used as starting components for the synthesis in the weight ratio corresponding to the stoichiometric ratio of the compound Ge 2 Sb 2 Te 5 synthesized from Ge, Sb, Te semiconductor purity, selected from the following proportion: 66.7 mol. % GeTe and 33.3 mol.% Sb 2 Te 3 , while in the synthesized alloy add tin (Sn) in an amount of 0.5-3 wt.%, After which the prepared charge is placed in a quartz ampoule, which is then pumped to residual pressure 10 -5 mmHg and soldered, then the ampoules are heated stepwise to a temperature of 500 ° C at a speed of 3 ° -4 ° C per minute, the ampoule is held at a temperature of 500 ° C for 4-6 hours, followed by heating to a temperature of 750 ° C at a speed of 1 ° -2 ° C per min, while in the process of heating the ampoule with the material is rotated around its smaller axis at a speed of 1-2 revolutions per minute for 4 hours, after which the ampoule cools down in the switched off furnace and then annealed the synthesized material at a temperature of 500 ° C for 12 hours, then the alloy is used to obtain a mate rial phase memory, for which the alloy is crushed into a powder with a grain size of 30-50 μm, after which thin films of the phase memory material are obtained by thermal evaporation of the synthesized material in vacuum, while the residual pressure in the chamber during deposition of thin films is 2⋅10 -3 mm Hg, and the temperature of the substrate does not exceed 50 ° C, which allows thin films to be obtained in an amorphous state.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Халькогенидные сплавы сложного состава широко используются в многочисленных устройствах микроэлектроники и оптоэлектроники, в том числе и тонкопленочные халькогениды системы Ge-Sb-Te, а именно соединения, лежащие на линии квазибинарного разреза GeTe-Sb2Te3. В связи с этим в качестве исходных материалов для синтеза Ge2Sb2Te5 используются соединения GeTe и Sb2Te3 в весовом отношении, соответствующем стехиометрическому соединению Ge2Sb2Te5. Исходные компоненты Ge, Sb, Те для синтеза выбирают полупроводниковой степени чистоты с содержанием основного вещества не менее 99,99 мас. %. Для синтеза выбирают 66,7 мол. % GeTe и 33,3 мол.% Sb2Te3, при этом в шихту добавляют олово в количестве 0,5-3 мас.%. Далее помещают шихту в кварцевую ампулу, вакуумируют до остаточного давления 10-5 мм рт.ст. и запаивают. Перед размещением шихты ампулу предварительно подвергают обработке с целью удаления посторонних примесей на стенках ампулы. Для отмывки ампулы применяют кальценированную соду, обработку царской водкой в течение 6-8 часов, после чего ампулу многократно промывают дистиллированной водой и сушат при температуре 200°C в сушильном шкафу. Запайка кварцевых ампул производится любым известным способом, например при помощи горелки с пропан-кислородным пламенем. Далее производят ступенчатый нагрев ампул до 500°C со скоростью 3-4°C/мин, что исключает разрушение ампул вследствие высокого давления паров халькогена. После этого ампулу выдерживают при температуре 500°C в течение 4-6 часов, а после выдержки температуру поднимают непрерывно до 750°C со скоростью 1-2°C/мин. Данная температура обеспечивает проведение химической реакции. В течение всего процесса температура контролируется платина-платинородиевой термопарой. Для обеспечения гомогенизации расплава проводят непрерывное вращение ампулы, причем вращение осуществляют вокруг меньшей оси ампулы со скоростью 1 -2 оборота в минуту в течение не менее 4 часов, в результате чего получают сплав высокой однородности. Далее производят остывание ампулы в выключенной печи, после чего на заключительной стадии производят отжиг синтезированного материала при температуре 500°C в течение 12 часов. После этого сплав измельчают в порошок с размером зерен 30-50 мкм. Тонкие пленки материала фазовой памяти получают с помощью термического испарения в вакууме синтезированного материала, при этом во время осаждения тонких пленок остаточное давление в камере составляет 2⋅10-3 мм рт.ст., а температура подложки не превышает 50°C, что позволяет получать тонкие пленки в аморфном состоянии.Complex chalcogenide alloys are widely used in numerous microelectronics and optoelectronics devices, including thin-film chalcogenides of the Ge-Sb-Te system, namely, compounds lying on the GeTe-Sb 2 Te 3 quasibinary section line. In this regard, GeTe and Sb 2 Te 3 compounds are used as starting materials for the synthesis of Ge 2 Sb 2 Te 5 in a weight ratio corresponding to the stoichiometric Ge 2 Sb 2 Te 5 compound. The initial components of Ge, Sb, Te for the synthesis of choose a semiconductor degree of purity with a basic substance content of at least 99.99 wt. % For the synthesis of 66.7 mol. % GeTe and 33.3 mol.% Sb 2 Te 3 , while tin in the amount of 0.5-3 wt.% Is added to the mixture. Next, place the mixture in a quartz ampoule, vacuum to a residual pressure of 10 -5 mm RT.article and sealed. Before placing the charge, the ampoule is preliminarily treated to remove impurities on the walls of the ampoule. To wash the ampoule, use soda ash, treatment with aqua regia for 6-8 hours, after which the ampoule is repeatedly washed with distilled water and dried at a temperature of 200 ° C in an oven. Sealing of quartz ampoules is carried out by any known method, for example, using a torch with a propane-oxygen flame. Next, stepwise heating of the ampoules to 500 ° C is carried out at a rate of 3-4 ° C / min, which eliminates the destruction of the ampoules due to the high vapor pressure of the chalcogen. After that, the ampoule is kept at a temperature of 500 ° C for 4-6 hours, and after exposure, the temperature is raised continuously to 750 ° C at a speed of 1-2 ° C / min. This temperature provides a chemical reaction. Throughout the process, the temperature is controlled by a platinum-platinum-rhodium thermocouple. To ensure homogenization of the melt, continuous rotation of the ampoule is carried out, and the rotation is carried out around the smaller axis of the ampoule at a speed of 1 -2 revolutions per minute for at least 4 hours, resulting in an alloy of high uniformity. Next, the ampoules are cooled in a switched off furnace, after which, at the final stage, the synthesized material is annealed at a temperature of 500 ° C for 12 hours. After that, the alloy is ground into a powder with a grain size of 30-50 microns. Thin films of the phase memory material are obtained by thermal evaporation of the synthesized material in vacuum, while during the deposition of thin films, the residual pressure in the chamber is 2⋅10 -3 mm Hg, and the substrate temperature does not exceed 50 ° C, which allows one to obtain thin films in an amorphous state.
Материал, полученный вышеописанным способом, был использован для получения тонких пленок, у которых были исследованы оптические характеристики. Было установлено, что увеличение оптического контраста составляет около 18% при длине волны λ=400 нм и 54% при длине волны λ=650 нм при использовании легированного материала фазовой памяти, полученного предложенным способом, по сравнению с нелегированным материалом. Для аморфных пленок, легированных оловом, показатель преломления увеличивается по сравнению с чистой аморфной пленкой GST225 (фиг. 1). Значения n варьируются в диапазоне 2,7-5,3. Максимальное значение n достигает 5,3 при λ=900 нм для случая легирования 3 мас. % олова (фиг. 1, кривая 4).The material obtained by the above method was used to obtain thin films in which the optical characteristics were studied. It was found that the increase in optical contrast is about 18% at a wavelength of λ = 400 nm and 54% at a wavelength of λ = 650 nm when using doped phase memory material obtained by the proposed method, compared with undoped material. For tin-doped amorphous films, the refractive index increases compared to the pure amorphous GST225 film (Fig. 1). The values of n vary in the range of 2.7-5.3. The maximum value of n reaches 5.3 at λ = 900 nm for the case of doping of 3 wt. % tin (Fig. 1, curve 4).
Введение олова приводится к увеличению коэффициента экстинкции k для аморфных пленок (фиг. 2). При значении длины волны λ~610 нм происходит инверсия поведения, т.е. в высокочастотной области k увеличивается с ростом концентрации олова, а в низкочастотной области он соответственно уменьшается. Наблюдается увеличение значения k при переходе из аморфной в кристаллическую фазу. Для случая легированных 0,5 и 1 мас. % Sn положения максимума значения k не изменилось по сравнению с чистой пленкой. Совокупность полученных данных указывает на высокую вероятность улучшения функциональных характеристик перезаписываемых оптических дисков при использовании описанного материала фазовой памяти.The introduction of tin leads to an increase in the extinction coefficient k for amorphous films (Fig. 2). At a wavelength of λ ~ 610 nm, the behavior is inverted, i.e. in the high-frequency region, k increases with increasing tin concentration, and in the low-frequency region it decreases correspondingly. An increase in the value of k is observed upon transition from the amorphous to the crystalline phase. For the case of alloyed 0.5 and 1 wt. % Sn of the position of the maximum value of k has not changed compared to a clean film. The totality of the data indicates a high probability of improving the functional characteristics of rewritable optical discs using the described phase memory material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015152018A RU2610058C1 (en) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Method for phase memory material production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015152018A RU2610058C1 (en) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Method for phase memory material production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2610058C1 true RU2610058C1 (en) | 2017-02-07 |
Family
ID=58457329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015152018A RU2610058C1 (en) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Method for phase memory material production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2610058C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115491648A (en) * | 2022-10-25 | 2022-12-20 | 吉林大学 | A property tuning method combining multi-level reflective states and low phase transition pressure in solid solution materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2216054C2 (en) * | 1999-04-12 | 2003-11-10 | Энерджи Конвершн Дивайсиз, Инк. | Universal memory element with systems using this element, method and device for reading, writing, and programming universal memory element |
| US20120171812A1 (en) * | 2010-07-27 | 2012-07-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming germanium-antimony-tellurium materials and methods of forming a semiconductor device structure including the same |
| RU2470414C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | METHOD OF PRODUCING p-TYPE THERMOELECTRIC MATERIAL BASED ON SOLID SOLUTIONS OF Bi2Te3-Sb2Te3 |
-
2015
- 2015-12-04 RU RU2015152018A patent/RU2610058C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2216054C2 (en) * | 1999-04-12 | 2003-11-10 | Энерджи Конвершн Дивайсиз, Инк. | Universal memory element with systems using this element, method and device for reading, writing, and programming universal memory element |
| US20120171812A1 (en) * | 2010-07-27 | 2012-07-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming germanium-antimony-tellurium materials and methods of forming a semiconductor device structure including the same |
| US20140242748A1 (en) * | 2010-07-27 | 2014-08-28 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming germanium-antimony-tellurium materials and chalcogenide materials |
| RU2470414C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | METHOD OF PRODUCING p-TYPE THERMOELECTRIC MATERIAL BASED ON SOLID SOLUTIONS OF Bi2Te3-Sb2Te3 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115491648A (en) * | 2022-10-25 | 2022-12-20 | 吉林大学 | A property tuning method combining multi-level reflective states and low phase transition pressure in solid solution materials |
| CN115491648B (en) * | 2022-10-25 | 2023-11-17 | 吉林大学 | Performance regulation and control method with multistage reflection state and low phase transition pressure in solid solution material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2295801C2 (en) | Method for producing direct thermoelectric energy conversion apparatus | |
| KR20120101469A (en) | Low melting point sputter targets for chalcogenide photovoltaic applications and methods of manufacturing the same | |
| JPWO2008114855A1 (en) | Method for producing zinc oxide single crystal | |
| US20240292762A1 (en) | Phase change material | |
| TWI397944B (en) | Semiconductor film and method of manufacturing same | |
| KR100804882B1 (en) | How to Make Chalcogenated Glass | |
| CN109320092A (en) | A kind of lead halide microcrystalline composite chalcogenide glass ceramic material and preparation method thereof | |
| CN108015292B (en) | Preparation method of GeSbTe alloy powder | |
| RU2610058C1 (en) | Method for phase memory material production | |
| CN104868053A (en) | Ge-Sb-Te-Se film material for phase change random access memory and preparation method of material | |
| AU2002224362A1 (en) | Glass reaction via liquid encapsulation | |
| KR100606995B1 (en) | Large scale synthesis of germanium selenide glass and germanium selenide glass compounds | |
| Hage-Ali et al. | Growth methods of CdTe nuclear detector materials | |
| FR2530866A1 (en) | NEW SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME | |
| US3228805A (en) | Method of producing homogeneous thermoelectric alloy slugs | |
| US5538767A (en) | Method for growing transparent conductive GaInO3 films by pulsed laser deposition | |
| Dimitrov et al. | Crystallization kinetics of SbxSe100− x thin films | |
| JPS5938190B2 (en) | Method for manufacturing Hg↓1-↓xCd↓xTe crystal | |
| FR2518984A1 (en) | PHOSPHOROUS CHAIN SUBSTANCES, THEIR PREPARATION, THEIR USE AND THE SEMICONDUCTORS AND OTHER DEVICES USING THE SAME | |
| US3933990A (en) | Synthesization method of ternary chalcogenides | |
| JPWO2020013191A1 (en) | High-purity chalcogenide material and its manufacturing method | |
| US3258427A (en) | Silver and copper halide doped bi2te3-as2se3 thermoelectric material | |
| Ali et al. | Enhancing the Thermoelectric Power Factor of Ag-Bi-Te Alloy Films via Post-Annealing Treatment: MY Ali et al. | |
| Borisova | Glass Formation in Chalcogenide Systems and the Periodic System of Elements | |
| UA43999A (en) | METHOD OF PREPARATION OF SOLID SOLUTIONS OF GeTe-PbTe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171227 Effective date: 20171227 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190326 Effective date: 20190326 |