公开(公告)号：CN102169958A

公开(公告)日：2011-08-31

申请号：CN201110110342.5

申请日：2011-04-29

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 吕业刚 ,  宋三年 ,  宋志棠

IPC: H01L45/00 ,  C23C14/34 ,  B82Y10/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种纳米复合相变材料及其制备方法、以及在相变存储器中的应用。其中，所述纳米复合相变材料包含：摩尔百分比为70-99%的相变材料GeTe和摩尔百分比为1-30%的介质材料HfO2。相变材料GeTe与介质材料HfO2在纳米尺度内均匀复合，一方面抑制了相变材料的结晶，提升了材料的热稳定性，改善了材料的数据保持能力；另一方面因为介质材料的参与，使得有效编程体积减小，因而减小了相变单元结晶前后的体积变化和降低了RESET电流，这有助于存储器件的操作稳定性和实现低功耗。总之，这种新型纳米复合相变材料应用到存储器中，可使相变存储器件的RESET电压降低，编程体积减小，有利于实现高密度存储，提高相变存储器的编程过程中的加热效率，降低其功耗，提升数据保持能力等。

公开(公告)号：CN102779941B

公开(公告)日：2015-02-18

申请号：CN201210300829.4

申请日：2012-08-22

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 吕业刚 ,  宋三年 ,  宋志棠 ,  吴良才 ,  饶峰 ,  刘波

IPC: H01L45/00

Abstract: 本发明提供一种低功耗的相变存储单元及其制备方法，所述相变存储单元包括上下两个电极，该上下两个电极中至少一个为由两种不同导电材料以纳米级厚度交替层状生长而成的多层结构。本发明还提供了制作低功耗相变存储器的方法，本发明所制作的相变存储器有效地将焦耳热抑制在相变材料区域，提高了加热效率，降低了器件功耗。

公开(公告)号：CN102544355B

公开(公告)日：2014-12-24

申请号：CN201010581188.5

申请日：2010-12-09

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 吕业刚 ,  宋三年 ,  宋志棠

IPC: H01L45/00 ,  C22C12/00

Abstract: 本发明提供一种相变存储材料及其制备方法、具有所述相变存储材料的存储器及其制备方法，其中所述相变存储材料为镓-锑的化合物，化学计量为GaxSb100-x，其中，0

公开(公告)号：CN102361063B

公开(公告)日：2013-12-18

申请号：CN201110306843.0

申请日：2011-10-11

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 吕业刚 ,  宋三年 ,  彭程 ,  饶峰 ,  宋志棠 ,  刘波 ,  吴良才

IPC: H01L45/00 ,  C22C12/00

Abstract: 本发明提供一种用于相变存储器的薄膜材料及其制备方法，该薄膜材料是一种由铜、锑、碲三种元素组成的材料，其通式为CuxSbyTez，其中0＜x≤40，15≤y≤85，15≤y≤85。这种材料可以通过调节材料中三种元素的含量得到不同结晶温度、熔点和结晶速率，适当调节Cu-Sb-Te中元素比例，进而可以得到比传统的Ge2Sb2Te5(GST)具有更高的结晶温度、更好的热稳定性、更低的熔点和更快的结晶速度。另外，铜互联是目前超大规模集成电路中的主流互联技术，该技术的广泛应用使得Cu元素的加工工艺趋向成熟，因而本发明的Cu-Sb-Te相变材料易于加工，与COMS兼容性好。

公开(公告)号：CN101931049B

公开(公告)日：2012-11-14

申请号：CN201010271248.3

申请日：2010-08-31

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 宋三年 ,  宋志棠 ,  吕业刚

IPC: H01L45/00 ,  H01L27/24

Abstract: 本发明公开了一种低功耗抗疲劳的相变存储单元，包括：下电极，位于下电极之上的介质材料过渡层，位于介质材料过渡层之上的复合相变材料层以及复合相变材料层之上的上电极；介质材料过渡层采用第一介质材料，为Ta2O5、TiO2、CeO2中的一种或多种；复合相变材料层为相变材料和第二介质材料构成的复合材料，第二介质材料为SiO2、HfO2、Ta2O5、TiO2、CeO2中的一种或多种。本发明还提供了制备该低功耗抗疲劳的相变存储单元的方法，所得相变存储单元可减小热量损失，防止相变材料挥发，提高热稳定性，优化界面，减小相变前后应力变化，有利于器件性能的稳定，一方面降低了器件功耗，另一方面提高了器件的抗疲劳特性。

公开(公告)号：CN102157681A

公开(公告)日：2011-08-17

申请号：CN201010263978.9

申请日：2010-08-24

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 宋三年 ,  宋志棠 ,  吕业刚

IPC: H01L45/00 ,  C23C14/06 ,  C23C14/34

Abstract: 本发明提供一种Sb2Te3-HfO2纳米复合相变材料及其在相变存储器中的用途，其中，所述Sb2Te3-HfO2纳米复合相变材料包含：重量百分比为2-30％的介质材料HfO2和重量百分比为70-98％的Sb2Te3相变材料，由于Sb2Te3相变材料与HfO2在纳米尺度的均匀复合，相变材料分布在介质材料HfO2形成的纳米框架结构中，一方面抑制了相变材料的结晶，提升了材料的晶化温度；另一方面相变材料的挥发得到了有效的抑制，组分偏析情况得到明显改善，增加了材料的稳定性。这种新型纳米复合相变薄膜应用到存储器中，可使相变存储器件的RESET电压降低，有利于实现高密度存储，提高了相变存储器的编程过程中的加热效率，降低了其功耗，提升了数据保持能力、疲劳特性和抗辐照能力等。