本文關(guān)鍵詞：Sb-Te基薄膜的摻雜改性及其可逆相變特性研究

  更多相關(guān)文章： 相變材料 熱穩(wěn)定性 器件性能 相變速度

【摘要】：相變材料作為可重復擦寫相變存儲器和相變光盤的信息存儲介質(zhì),由于其相變速度快、功耗低、密度高等優(yōu)點,在新一代非易失性存儲技術(shù)中得到了越來越廣泛的關(guān)注。Ge2Sb_2Te5(GST)材料是目前應(yīng)用最廣泛的相變材料之一,但其在操作速度和熱穩(wěn)定性等方面的還存在一些問題。Sb-Te系列材料是相變材料體系中的一個重要材料體系,其結(jié)晶速率比GST快,熔點比GST低,近年來受到科研工作者的廣泛關(guān)注。但是Sb-Te材料體系的結(jié)晶溫度較低,不能長時間保存數(shù)據(jù)。本文針對二元Sb-Te材料體系的熱穩(wěn)定性等問題,利用摻雜改性的方式來提高其性能,同時保持較快的相變速度。通過研究,本論文取得的研究結(jié)果主要有:1.Sb_2Te材料的摻雜改性研究。主要研究了具有較高熱穩(wěn)定性的Si X-Sb_2Te(X為O,N,C)材料。Si X的引入,有效的抑制了Sb_2Te材料的結(jié)晶,使材料的晶粒更加細化,提高熱穩(wěn)定性。同時基于Si X-Sb_2Te材料的器件單元可在10 ns下實現(xiàn)擦、寫操作,高低阻值差值接近兩個數(shù)量級。1)Sb_2Te SiO_2材料的結(jié)晶溫度能達到200℃以上,十年保持溫度在130℃左右,提高了Sb_2Te材料的非晶態(tài)熱穩(wěn)定性�；赟b_2Te SiO_2材料的PCM,SET/RESET操作速度最快可達10 ns,說明Sb_2Te SiO_2材料依然具有Sb_2Te材料相變速度快的特點。2)Sb_2Te SiN_x材料的結(jié)晶溫度能達到220℃以上,十年保持溫度在140℃左右。同時,基于Sb_2Te Si Nx材料的PCM能在8ns完成SET/RESET,具有相變速度快的特點。3)Sb_2Te Si C材料的結(jié)晶溫度能達到250℃以上,十年保持溫度在150℃左右。基于Sb_2Te Si C材料的PCM,能夠循環(huán)操作四萬次以上。2.W_xSb_3Te材料研究。在WST材料中,摻入的W部分替代了Sb3Te中的Sb原子或者Te原子,抑制了原子擴散,細化了晶粒,從而提高了光學帶隙寬度。隨著W含量的增加,此材料的結(jié)晶溫度和十年數(shù)據(jù)保持溫度都在升高,表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。摻入W以后,此材料與電極材料的黏附性增加了36.5%,有利于提高器件的可靠性。其器件在10 ns的電壓脈沖下仍能夠發(fā)生SET/RESET穩(wěn)定操作,表現(xiàn)出較快的相變速度。
【關(guān)鍵詞】：相變材料 熱穩(wěn)定性 器件性能 相變速度
【學位授予單位】：曲阜師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 引言8-11
• 1.2 相變存儲器原理11-12
• 1.3 相變存儲器研究進展12-13
• 1.4 相變存儲器存在的問題13-14
• 1.5 本論文的主要工作14-15
• 第2章 實驗條件和分析測試方法15-25
• 2.1 薄膜樣品的制備和分析15-19
• 2.1.1 薄膜樣品的制備15
• 2.1.2 薄膜樣品的分析手段15-19
• 2.2 相變存儲器器件的工藝和光電性能測試19-24
• 2.2.1 器件制備工藝流程19-23
• 2.2.2 器件的電學性能測試23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 Sb_2Te摻雜改性材料的表征25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 實驗簡介25
• 3.3 薄膜材料的性能分析25-32
• 3.3.1 薄膜材料電阻隨溫度變化分析25-26
• 3.3.2 薄膜電導激活能的分析26-27
• 3.3.3 薄膜材料數(shù)據(jù)保持力分析27-28
• 3.3.4 XRD對薄膜結(jié)構(gòu)的分析28-29
• 3.3.5 TEM對薄膜結(jié)構(gòu)的分析29-32
• 3.4 小結(jié)32-34
• 第4章 Sb_2Te摻雜改性材料的器件測試34-39
• 4.1 引言34
• 4.2 實驗簡介34
• 4.3 電學性能測試34-37
• 4.3.1 電流-電阻特性34-35
• 4.3.2 電阻-脈沖特性35
• 4.3.3 電阻-電壓特性35-37
• 4.3.4 器件疲勞特性37
• 4.4 小結(jié)37-39
• 第5章 高熱穩(wěn)定性的W摻雜Sb3Te材料39-48
• 5.1 引言39
• 5.2 實驗簡介39-40
• 5.3 WXSb3Te材料的性能表征40-46
• 5.3.1 材料的熱學性能40-42
• 5.3.2 材料的微觀結(jié)構(gòu)42-46
• 5.4 器件的電學性能46-47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 第6章 全文總結(jié)和展望48-49
• 6.1 總結(jié)48
• 6.2 展望48-49
• 參考文獻49-56
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果56-57
• 致謝57

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張萍麗,劉靜偉;相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用[J];上海紡織科技;2002年05期

2 張萍麗,劉靜偉;相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用[J];北京紡織;2002年04期

3 鐘學明,肖金輝,鄧安民,舒紅英;相變材料及其在貯熱中的應(yīng)用[J];江西化工;2003年04期

4 樊耀峰,張興祥;有機固-固相變材料的研究進展[J];材料導報;2003年07期

5 葉宏,何漢峰,葛新石,徐斌;利用焓法和有效熱容法對定形相變材料熔解過程分析的比較研究[J];太陽能學報;2004年04期

6 郭茶秀;陳俊;;相變材料的研究與應(yīng)用新進展[J];河南化工;2006年04期

7 ;從紡織到航天 相變材料應(yīng)用前景廣闊[J];中國高�？萍寂c產(chǎn)業(yè)化;2006年04期

8 葉宏;張栓勤;莊雙勇;楊泰蓉;王西耀;;相變材料模擬金屬板熱特性的理論設(shè)計與實驗驗證[J];兵工學報;2006年03期

9 呂舒眉;張拴勤;連長春;黃長庚;;相變材料紅外特征模擬的理論和實驗研究[J];兵工學報;2007年04期

10 李建立;薛平;丁文贏;韓晉民;孫國林;;定形相變材料研究現(xiàn)狀[J];化工進展;2007年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫蓉;;高效熱能存儲微結(jié)構(gòu)相變材料[A];先進潤滑抗磨材料研討會論文集（PPT版）[C];2007年

2 段玉情;康丁;西鵬;劉然;何春娥;;超分子聚乙醇類固-固相變材料的研究[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會論文集[C];2011年

3 劉芳;于航;;相變材料蓄能研究進展及其應(yīng)用[A];上海市制冷學會2009年學術(shù)年會論文集[C];2009年

4 劉太奇;褚金芳;師奇松;楊麗燕;李潭秋;楊東輝;吳曉;溫玉全;;相變材料的制備及自調(diào)溫功能服裝的研制開發(fā)[A];中國化工學會2009年年會暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會議論文集（下）[C];2009年

5 種凈植;楊小鳳;莊春龍;鄧仲安;;冬季工況下定形相變材料的熱特性實驗研究[A];2007年西南地區(qū)暖通空調(diào)及熱能動力學術(shù)年會論文集[C];2007年

6 章學來;盛青青;楊培瑩;呂磊磊;葉金;;石蠟相變材料蓄熱過程實驗研究[A];上海市制冷學會2007年學術(shù)年會論文集[C];2007年

7 于樹軒;章學來;施敏敏;;石蠟相變材料強化傳熱技術(shù)研究[A];上海市制冷學會2009年學術(shù)年會論文集[C];2009年

8 黃育華;詹武剛;;一種綜合利用相變材料的節(jié)能系統(tǒng)[A];第十四屆西南地區(qū)暖通空調(diào)熱能動力學術(shù)年會論文集[C];2011年

9 潘毅群;;相變材料式蓄冷槽的模型建立及實驗驗證[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學術(shù)文集[C];1998年

10 李震;張寅平;江億;;蓄能相變材料相變區(qū)比熱特性對其蓄換熱性能的影響[A];全國暖通空調(diào)制冷2000年學術(shù)年會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱青 劉朝輝 宋長友;相變材料在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[N];中國建設(shè)報;2005年

2 本報記者 陳丹;朝朝暮暮各不同[N];科技日報;2012年

3 劉霞;相變材料能在0.5納秒內(nèi)快速切換[N];科技日報;2014年

4 西南大學園藝園林學院 羅慶熙　劉彥辰;新興節(jié)能技術(shù)用于溫室材料[N];中國花卉報;2012年

5 張邁建;科技與時尚握手[N];中國紡織報;2007年

6 酒業(yè);德國發(fā)明智能飲料杯可控溫啤酒[N];中國包裝報;2009年

7 史博臻;“凝膠”造就天然“空調(diào)墻”[N];文匯報;2012年

8 翻譯 龔雪;綠色建筑未來的五大趨勢[N];中華建筑報;2011年

9 許曉東;盛夏 家居可以不用空調(diào)[N];消費日報;2007年

10 記者 陳敏　通訊員 胡敏;沒有空調(diào),房子也能自我調(diào)控溫度[N];寧波日報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃昭雯;LiNO_3-KCl/膨脹石墨復合相變材料的制備及性能研究[D];華南理工大學;2015年

2 胡志培;基于相變材料熔化特性的蓄熱裝置強化傳熱研究[D];西安建筑科技大學;2015年

3 韓延龍;基于相變材料的核救災機器人電子器件熱防護研究[D];華東理工大學;2016年

4 謝標;復合相變材料儲能及熱控的理論和實驗研究[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

5 趙盼盼;固固復合相變材料制備及性能研究[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

6 梁書恩;納米膠囊化相變材料的制備及應(yīng)用研究[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

7 楊佳霖;潛熱蓄熱相變過程換熱強化研究[D];華北電力大學(北京);2016年

8 方昕;面向儲熱的復合相變材料熱物性表征及調(diào)控機理研究[D];浙江大學;2016年

9 孟多;定形相變材料的制備與建筑節(jié)能應(yīng)用[D];大連理工大學;2010年

10 張平;石蠟類相變材料的設(shè)計及其熱物性與阻燃性能研究[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王罡;APP/CFA膨脹阻燃石蠟—聚丙烯定形相變材料的制備與研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

2 張慶;脂肪酸復合相變材料的制備及其在日光溫室中的應(yīng)用[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

3 朱峰;復合相變材料太陽能蓄熱器性能研究[D];華南理工大學;2015年

4 夏全剛;相變材料應(yīng)用于冷藏保鮮箱的試驗研究[D];上海理工大學;2015年

5 楊豹;相變材料在溫室大棚中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究[D];沈陽建筑大學;2014年

6 劉盟盟;三元脂肪酸低共熔物/醋酸纖維素定形相變材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能[D];江南大學;2015年

7 成驥;泡沫鋁/石蠟復合相變材料蓄熱性能數(shù)值研究[D];北京交通大學;2016年

8 孫龍艷;石蠟/SiO_2核殼結(jié)構(gòu)復合相變材料的制備[D];重慶大學;2015年

9 李會強;高性能VIP基材料的制備技術(shù)、性能及老化行為研究[D];東南大學;2015年

10 張雙龍;典型相變材料部分熔化時放熱特性研究[D];東南大學;2015年

，

本文編號：776063