纳米尺度下硫系化合物相变材料非晶态、晶态相变机理和导电机制的研究

以硫系化合物相变存储材料，包括锗锑碲或硅锑碲等作为存储介质的相变存储器（PCRAM），具有器件操作原理简单、非易失性、读写信息速度快、抗电子干扰和优异的缩微能力等特点，被认为目前最有希望成为未来可通用的新一代非挥发性存储器；要体现其优越性和竞争性，就必须做成纳电子器件，因此纳米尺度下硫系化合物相变存储材料也是当前国际上的研究热点与前沿课题。.本课题利用我组具有自主知识产权的纳米球自组装刻蚀技术，在硅衬底上设计和形成纳米尺寸的硫系化合物相变材料阵列，研究相变材料在纳米尺度下的相变机理、输运性质和导电机制；探索超薄、超细相变材料晶化和非晶化转变温度、晶化激活能随维度与尺寸的变化规律。在此基础上，将常规的光刻工艺和纳米球刻蚀技术相结合，以硫系化合物纳米点阵为存储介质，自行设计研制亚30纳米级的硫系化合物纳米点阵相变存储原型器件，为未来器件的应用做准备。

相变随机存储器（Phase-change Random Accessed Memory，PCRAM）是利用相变材料的可逆转的相变来存储信息的一种新型存储器，被认为是未来替代随机存储器（DRAM）的最优选择之一。本课题以硫系半导体锗锑碲（GST）相变材料及掺杂的锗锑碲（GST）材料为中心，对其热致、电致相变过程以及其光电特性进行了研究，对PCRAM原型器件的开关特性进行了初步研究。研究结果，共发表论文17篇，其中在Appl Phys Lett，J Appl Phys ,等国际一流SCI杂志上发表论文15篇，并申请国家发明专利2项，获国家发明专利授权2项。