發(fā)布時間：2021-06-21 11:11

　　Ge-Te基硫系材料在中遠紅外光通信和光電相變存儲領(lǐng)域都有著極其重要作用,如Ge₂₀Te₈₀具有良好的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可用于中遠紅外光通信傳輸,而Ge₅₀Te₅₀則具有超快的結(jié)晶速率可作為相變存儲材料。這兩種應(yīng)用反映了成分變化對Ge-Te過冷液區(qū)結(jié)晶動力學(xué)的影響巨大,而如今鮮有相關(guān)報道。另外,鑒于Ge-Te的弱共價鍵鍵性,其物理性能和結(jié)構(gòu)隨成分的演化規(guī)律還未能被人們所熟知。本文首先定量研究了單質(zhì)S、Se、Te的結(jié)晶動力學(xué),為之后的研究打下基礎(chǔ)。然后利用閃速DSC結(jié)合適當粘度模型首次全面揭示十余個Ge-Te成分的結(jié)晶動力學(xué),并總結(jié)出材料最大結(jié)晶速率與約化溫度T_rg之間存在的普適性聯(lián)系。接著通過研究二十余個Ge-Te材料的物理性能和結(jié)構(gòu),及其隨成分演化的規(guī)律性,總結(jié)出四個閾值點,并揭示了該體系復(fù)雜的結(jié)晶行為。最后對Te基相變材料的玻璃轉(zhuǎn)變,及其過冷液脆度強弱轉(zhuǎn)變現(xiàn)象進行研究討論。本文主要內(nèi)容如下:1、通過閃速DSC和普通DSC并結(jié)合VFT粘度模型研究并比較了三種單質(zhì)硫系玻璃S、Se... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所)浙江省

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三種硫系玻璃的透過光譜比較

圖 1.1 (a)玻璃共價網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。(b)元素周期表。. 1.1 (a) Structural sketch of glass covalent network. (b) Periodic tabthe elements. 1.2 二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三種硫系玻璃的透過光譜

在十九世紀六十年代，S.R.Ovshinsky 研究發(fā)現(xiàn)硫系材料能通過光電晶態(tài)和非晶態(tài)下快速可逆轉(zhuǎn)變[10]，這一發(fā)現(xiàn)激起了人們對硫系材料儲領(lǐng)域的研究熱情。但起初發(fā)現(xiàn)的材料只有毫秒級的相轉(zhuǎn)變速度，這系材料能否真的用于數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)生了疑問。研究人員一直致力于尋找逆相轉(zhuǎn)變能力的硫系材料，首次被發(fā)現(xiàn)具有該特點的是 Ge50Te50[11]。da 等人發(fā)現(xiàn) GeTe-Sb2Te3這種偽二元的硫系材料具有百納秒以內(nèi)的]，他們報道 Ge1Sb4Te7、Ge1Sb2Te4、Ge2Sb2Te5(GST)分別具有 30、相轉(zhuǎn)變速度[12]，其中 GST 同時具有較高的結(jié)晶溫度(172oC)，該成作為相變存儲介質(zhì)材料用于多種光盤存儲技術(shù)中，包括 CDs，DVDs 等[12]。之后，越來越的硫系材料被發(fā)現(xiàn)可用于快速可逆相變存儲技非金屬或金屬摻雜的 GST[12]，具有較大光學(xué)常數(shù)差的 Ag-In-Sb2Te[ Ge-Sb 二元材料等[14]。具體的硫系相變材料發(fā)展歷史可從圖 1.3 中由 Wuttig 等人統(tǒng)計的在 2007 年之前的主流相變材料體系[15]。


本文編號：3240571