[发明专利]掺杂改性的相变材料及含该材料的相变存储器单元及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂改性的相变材料，其特征在于：其组成表达式为(Sb₂Se₃)_100-xY_x，其中的x是指元素的原子百分比，且满足：0＜x≤20，Y代表掺杂的元素，所述掺杂的元素Y包括Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一种。

2.一种包含掺杂改性的相变材料的相变存储器单元，包括下电极层、上电极层以及位于下电极层和上电极层之间的相变材料层，其特征在于：所述相变材料层的材料为(Sb₂Se₃)_100-xY_x，其中0＜x≤20，Y包括Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一种。

3.根据权利要求2所述的包含掺杂改性的相变材料的相变存储器单元，其特征在于：所述下电极层的材料包括：单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种，或由所述单金属材料任意两种或多种组合成的合金材料，或所述单金属材料的氮化物或氧化物。

4.根据权利要求2所述的包含掺杂改性的相变材料的相变存储器单元，其特征在于：所述上电极层的材料包括：单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种，或由所述单金属材料任意两种或多种组合成的合金材料，或所述单金属材料的氮化物或氧化物。

5.一种包含掺杂改性的相变材料的相变存储器单元的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备下电极层，下电极层的材料为单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中的一种，或由所述单金属材料任意两种或多种组合成的合金材料，或所述单金属材料的氮化物或氧化物；

(2)在所述下电极层上制备相变材料层，相变材料层的材料为(Sb₂Se₃) _100-xY_x，其中的x是指元素的原子百分比，且满足：0＜x≤20，Y代表掺杂的元素，为Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一种；

(3)在所述相变材料层上制备上电极层，上电极层的材料为单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中的一种，或由所述单金属材料任意两种或多种组合成的合金材料，或所述单金属材料的氮化物或氧化物；

(4)在所述上电极层上制备引出电极，把上、下电极层通过引出电极与器件单元的控制开关、驱动电路及外围电路集成，所采用的加工方法为常规的半导体工艺；作为引出电极的材料为W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中任一种，或其任意两种或多种组合成的合金材料。

6.根据权利要求5所述包含掺杂改性的相变材料的相变存储器单元的制备方法，其特征在于：制备所述下电极层、相变材料层、上电极层及引出电极，所采用的方法为溅射法、蒸发法、化学气相沉积法(CVD)、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、低压化学气相沉积法(LPCVD)、金属化合物气相沉积法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、原子气相沉积法(AVD)或原子层沉积法(ALD)中任一种。