[发明专利]分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法

权利要求书

1.一种分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在多片相同的半导体衬底上分别制备介质层，再在介质层上制备下电极层，然后在各个下电极层上分别制备不同厚度的相变材料层；

(2)在各个相变材料层上分别制备上电极层；

(3)利用光学光刻工艺将每个上电极层刻蚀成多个不同尺寸的上电极，上电极尺寸为500nm-10000nm；从而得到多个测试样品，其中，每个测试样品具有同一下电极层和多个不同尺寸的上电极，且各个测试样品具有不同厚度的相变材料层；

(4)利用纳米探针分别探触测试样品的下电极层和其多个不同尺寸的上电极，进行电学与存储性能测试，获取不同尺寸的上电极和不同厚度的相变材料层对应的电学与存储性能测试数据，从而通过测试数据分析其中的纳米尺寸效应。

2.根据权利要求1所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述下电极层或上电极层的材料采用Al、Cu、W、TiW、TiN、TiAlN中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述相变材料层采用Ge-Sb-Te基系列、Ge-Te基系列或Si基系列的相变材料。

4.根据权利要求1所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述相变材料层选用的厚度为50-200nm。

5.根据权利要求1所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述电学与存储性能测试包括I-V测试、SET测试、RESET测试以及脉冲电流或电压操作下的可逆转变特性。

6.一种分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在多片相同的半导体衬底上分别制备介质层，再在介质层上制备下电极层，然后在各个下电极层上分别制备不同厚度的相变材料层；

(2)在各个相变材料层上分别制备上电极层；

(3)利用电子束光刻工艺将每个上电极层刻蚀成多个不同尺寸的上电极，上电极尺寸为20nm-200nm，从而得到多个测试样品，其中，每个测试样品具有同一下电极层和一系列不同尺寸的上电极，且具有不同厚度的相变材料层；

(4)利用聚焦离子束工艺在每个上电极上淀积金属引线，并分别将金属引线连接到测试电极上，进行电学与存储性能测试，获取不同尺寸的上电极和不同厚度的相变材料层对应的电学与存储性能测试数据，从而通过测试数据分析其中的纳米尺寸效应。

7.根据权利要求7所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述下电极层或上电极层的材料采用Al、Cu、W、TiW、TiN、TiAlN中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述相变材料层采用Ge-Sb-Te基系列、Ge-Te基系列或Si基系列的相变材料。

9.根据权利要求7所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述相变材料层选用的厚度为50-200nm。

10.根据权利要求7所述的分析器件操作窗口与相变材料纳米尺寸效应的实验方法，其特征在于：所述电学与存储性能测试包括I-V测试、SET测试、RESET测试以及脉冲电流或电压操作下的可逆转变特性。