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公开(公告)号：CN102779941A
公开(公告)日：2012-11-14
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
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。
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公开(公告)号：CN102082228A
公开(公告)日：2011-06-01
申请号：CN201010507542.X
申请日：2010-10-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
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：重量百分比为2-30％的介质材料TiO2和重量百分比为70-98％的相变材料Ge2Te3，由于Ge2Te3相变材料与TiO2在纳米尺度的均匀复合，相变材料分布在由介质材料TiO2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、疲劳特性和抗辐照能力等。
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公开(公告)号：CN102810636A
公开(公告)日：2012-12-05
申请号：CN201210300873.5
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
Abstract: 本发明提供一种具有类超晶格结构的相变存储单元，其包括相变材料层，所述相变材料层是由单层GaSb层与单层相变材料Sb2Te3层在纳米级厚度单层周期交替生长而形成的类超晶格结构。所述单层GaSb和单层相变材料Sb2Te3的厚度范围分别为2～8nm和3～12nm。本发明的类超晶格材料具有结晶温度可调，热导率低，热稳定性好及相变速度快的特点。将本发明的类超晶格材料应用于相变存储器中，具有数据保持力强，擦写操作速度快及功耗低的特点。特别优选类超晶格GaSb(4nm)/Sb2Te3(6nm)薄膜，它在材料及器件性能较其他组分表现出优势。
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公开(公告)号：CN102361063A
公开(公告)日：2012-02-22
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
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。
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公开(公告)号：CN101931049A
公开(公告)日：2010-12-29
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
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。
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公开(公告)号：CN103236495A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310128198.7
申请日：2013-04-12
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种用于相变存储器的Sn-Ge-Te薄膜材料及其制备方法。该薄膜材料是一种锡、锗、碲三种元素组成的材料，其通式为SnxGeyTez，其中0＜x≤22，37≤y≤53，39≤z≤42。与传统的Ge2Sb2Te5(GST)薄膜材料相比，该Sn-Ge-Te薄膜材料具有结晶温度高、热稳定性好、数据保持力强和结晶速度快等特点。
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公开(公告)号：CN102169958B
公开(公告)日：2013-07-10
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
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。
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