[发明专利]基于镓掺杂Ga3Sb8Te1相变存储单元及其制备方法

权利要求书

1.一种基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元，包括：硅衬底、上下电极、加热层、相变材料和绝缘介质层，其特征在于：硅衬底上是上电极，上电极之上是第一绝缘介质层，第一绝缘介质层中央设有小孔，该小孔内填充有加热层，加热层上是第二绝缘介质层，第二绝缘介质层上设有沟槽，该沟槽内设有相变材料，下电极设置在第二绝缘介质层、相变材料之上，相变材料为硫系化合物Ga₃Sb₈Te₁。

2.根据权利要求1所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元，其特征是，所述相变材料为Ga₃Sb₈Te₁合金靶材通过磁控溅射的方法淀积形成的Ga₃Sb₈Te₁薄膜。

3.根据权利要求1所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元，其特征是，所述第二绝缘介质层上的沟槽尺寸为第一绝缘介质层上的小孔孔径直径的3到8倍。

4.一种如权利要求1所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，在硅衬底上淀积一层下电极材料，形成下电极；

第二步，在下电极材料上淀积第一绝缘介质层，然后再通过纳米压印光刻和干法刻蚀技术在第一绝缘介质层中央刻出小孔；

第三步，在第一绝缘介质层小孔内填充加热层，然后进行化学机械抛光；

第四步，再在加热层上沉积第二绝缘介质层，然后再通过纳米压印光刻和干法刻蚀技术在第二绝缘介质层上刻出沟槽，沟槽内沉积一层Ga₃Sb₈Te₁相变材料，然后化学机械抛光；

第五步，最后淀积一层上电极材料，形成上电极。

5.根据权利要求4所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征是，所述上电极和下电极是由金属或合金通过磁控溅射的方法淀积形成的。

6.根据权利要求4所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征是，所述第一绝缘介质层和第二绝缘介质层是采用化学气相淀积或蒸发的方法形成的。

7.根据权利要求4或6所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征是，所述第二绝缘介质层上的沟槽尺寸为第一绝缘介质层上的小孔孔径直径的3到8倍。

8.根据权利要求4所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征是，所述加热层是由金属合金或金属硅化物用磁控溅射、物理气相淀积或蒸发的方法形成的。

9.根据权利要求4所述的基于镓掺杂Ga₃Sb₈Te₁相变存储单元的制备方法，其特征是，所述Ga₃Sb₈Te₁相变材料是用Ga₃Sb₈Te₁合金靶材通过磁控溅射的方法淀积形成的Ga₃Sb₈Te₁薄膜。