[发明专利]一种Ta-Ge-Sb-Te相变材料及其制备方法和相变存储器单元

权利要求书

1.一种Ta-Ge-Sb-Te相变材料，其特征在于，包括钽(Ta)元素、锗(Ge)元素、锑(Sb)元素和碲(Te)元素，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的化学式为Ta_xGe_ySb_zTe_100-x-y-z，其中，2≤x≤9，18≤y≤23，18≤z≤23；所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料采用Ta单质靶和Ge₂Sb₂Te₅合金靶共溅射制备形成，所述Ta单质靶和所述Ge₂Sb₂Te₅合金靶均采用射频电源，溅射所述Ge₂Sb₂Te₅合金靶所用功率为20瓦，溅射所述Ta单质靶所用功率为6-10瓦；所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料包括Ta-Ge-Sb-Te相变薄膜材料，所述Ta-Ge-Sb-Te相变薄膜材料的厚度为5-10nm，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的结晶温度为250℃～310℃，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的10年数据保持力最高为198℃。

2.根据权利要求1所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料，其特征在于，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料在电脉冲信号操作下能够实现高低阻值的可逆转换，且在没有电脉冲信号操作下阻值保持不变。

3.一种Ta-Ge-Sb-Te相变材料的制备方法，其特征在于，根据所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的化学式Ta_xGe_ySb_zTe_100-x-y-z，其中，2≤x≤9，18≤y≤23，18≤z≤23，采用磁控溅射法、化学气相沉积法、原子层沉积法或电子束蒸镀法制备所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料；所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料包括Ta-Ge-Sb-Te相变薄膜材料，所述Ta-Ge-Sb-Te相变薄膜材料的厚度为5-10nm，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的结晶温度为250℃～310℃，所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料的10年数据保持力最高为198℃。

4.根据权利要求3所述的Ta-Ge-Sb-Te相变材料的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法制备所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料具体包括：

采用Ta单质靶和Ge₂Sb₂Te₅合金靶共溅射制备形成所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料。

5.一种相变存储器单元，其特征在于，包括相变材料层，所述相变材料层包括权利要求1-2任一项所述Ta-Ge-Sb-Te相变材料。

6.根据权利要求5所述的相变存储器单元，其特征在于，还包括下电极层和上电极层，所述相变材料层位于所述下电极层与所述上电极层之间。