[发明专利]一种提高GeSbTe相变性能的技术及其薄膜制备方法

权利要求书

1.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征为：在Ge-Sb-Te相变材料中加入TiN后，形成由Ge-Sb-Te与TiN组成的化合物形式的相变材料，可以实现比纯Ge-Sb-Te相变材料更好的性能。

2.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征为： Ge-Sb-Te与TiN化合物形式的相变材料的组成通式为 （TiN）_1-X -（Ge-Sb-Te）_X，其中0.1＜x＜1；而且TiN的组分不受限制，Ti和N的原子比不仅仅是1：1。

3.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：与纯Ge-Sb-Te相比，该相变材料具有更高的结晶温度和更好的数据保持力，其热稳定性得到极大改善。

4.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：由该种技术制备出的相变材料薄膜与TiN电极的黏附力大大增强，界面力学和电学等特性得到大大改善，从而提高器件的可靠性。

5.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：一部分TiN与Ge-Sb-Te的原子形成化学键，形成稳定的结构；一部分TiN以非晶态的形式存在，从而抑制Ge-Sb-Te材料的结晶过程，提高热稳定性，同时使晶粒变小。

6.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：Ge-Sb-Te和TiN的制备方法不受限制，不仅可以采用溅射的方法制备，也可以采用脉冲激光沉积、电子束蒸发、热蒸发、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）、溶胶-凝胶法、水热法等方法制备。

7.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：激发（TiN）_1-X -（Ge-Sb-Te）_X可逆相变的外部能量，可以为电脉冲驱动，热驱动，电子束驱动或激光脉冲驱动。

8.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：所述的Ge-Sb-Te相变材料的组分不受限制，可以是Ge-Sb-Te相变材料，也可以是Ge₁Sb₂Te₄相变材料或者Ge₁Sb₄Te₇相变材料，等等，TiN加入到不同的组分的Ge-Sb-Te相变材料中均可以得到很好的电学和热学特性。

9.一种提高Ge-Sb-Te相变材料性能的技术及其薄膜制备方法，其特征在于：（TiN）_1-X -（Ge-Sb-Te）_X与标准的半导体工艺兼容，可实现批量生产，此外，基于（TiN）_1-X -（Ge-Sb-Te）_X制作的相变存储器，其擦写速度更快，晶态与非晶态电阻比更大，功耗更低，可满足高速、低功耗存储的需要。