Ge2Sb2Te5材料与非挥发相转变存储器单元器件特性

冯洁¹，赖云锋¹，乔保卫¹，汤庭鳌²，蔡炳初¹，赖连章²，林殷茵²，凌云²

(1.上海交通大学,微纳米研究院,上海,200030;
2.复旦大学,微电子学系ASIC与系统国家重点实验室,上海,200433)

摘要:对Ge2Sb2Te5材料的结构、形貌和电学特性进行了表征,将材料应用于不挥发存储单元器件中并研究了器件性能.研究了退火温度对薄膜电阻率的影响,发现在从高阻向低阻状态转变的过程中,电阻率下降的趋势发生变化,形成拐点,分析表明这是由于在拐点处结构由面心立方向密排六方结构转变所致;对不同厚度Ge2Sb2Te5薄膜的电阻率进行了分析,结果表明当厚度薄于70nm时,电阻率随厚度显著上升而迁移率下降,材料晶态电学性能的测量显示,材料有正电阻温度系数并以空穴导电;测量了Ge2Sb2Te5非挥发相转变存储器单元的I-V曲线,发现有阈值特性,在晶态时电学特性呈欧姆特性,非晶态时I-V低场为线性关系,电场较高时呈指数关系.

关键词:非晶半导体; 阈值电压; 相变存储器;

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