Химическое осаждение халькогенидов из паровой фазы
Химическое осаждение халькогенидов из паровой фазы представляет собой предлагаемую технологию нанесения тонких пленок халькогенидов , т.е. материалов, полученных из сульфидов , селенидов и теллуридов . Обычное CVD можно использовать для нанесения пленок большинства металлов, многих неметаллических элементов (особенно кремния ), а также большого количества соединений, включая карбиды, нитриды и оксиды. CVD можно использовать для синтеза халькогенидных стекол. [ 1 ]
Тонкие пленки на основе сульфидов
[ редактировать ]Изготовление тонких пленок халькогенидов является предметом исследований. [ 2 ] Например, пути получения пленок дисульфида германия могут включать в себя хлорид германия и сероводород :
- GeCl 4 (г) + 2 H 2 S(г) → GeS 2 (т) + 4 HCl (г)
В качестве альтернативы посредством CVD, усиленного плазмой, существует реакция GeH 4 /H 2 S. [ 3 ] [ 4 ]
Тонкие пленки на основе теллурида
[ редактировать ]Память с произвольным доступом с фазовым изменением (PCRAM) вызвала значительный интерес как кандидат на энергонезависимые устройства с более высокой плотностью и скоростью работы. [ 6 ] [ 7 ] Тройное соединение Ge 2 Sb 2 Te 5 (GST) широко считается наиболее жизнеспособным и практичным семейством материалов с фазовым переходом для этого применения. [ 8 ] Методы CVD применялись для нанесения материалов GST в субмикронные поры ячеек. [ 9 ] Проблемы включают необходимость контролировать изменчивость устройства за устройством и нежелательные изменения в материале с фазовым переходом, которые могут быть вызваны процедурой изготовления. Ожидается, что структура с ограниченными ячейками, в которой материал с фазовым переходом формируется внутри контактного отверстия, будет иметь важное значение для устройства PCRAM следующего поколения, поскольку для этого требуется меньшая мощность переключения. [ 10 ] Однако эта структура требует более сложного осаждения активного халькогенида в пору клетки. Методы CVD могут обеспечить более высокие характеристики и позволить производить тонкие пленки более высокого качества по сравнению с пленками, полученными путем распыления, особенно с точки зрения конформности, покрытия и контроля стехиометрии, а также позволяют использовать пленки с фазовым переходом в наноэлектронных устройствах. Кроме того, хорошо известно, что CVD-осаждение обеспечивает получение материалов более высокой чистоты и открывает возможности для нанесения новых материалов с фазовым переходом с оптимизированными свойствами.
Аппарат CVD для нанесения тонких пленок Ge-Sb-Te схематически показан справа.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Д. В. Хьюак, Д. Брэди, Р. Дж. Карри, Г. Эллиотт, К. С. Хуанг, М. Хьюз, К. Найт, А. Майрай, М. Н. Петрович, Р. Симпсон, К. Спроат, «Халькогенидные стекла для фотонных устройств», Раздел книги « Фотонные стекла и стеклокерамика» (под ред. Ганапати Сентил Муруган) ISBN 978-81-308-0375-3 , 2010 г.
- ^ П. Дж. Меллинг, «Альтернативные методы приготовления халькогенидных стекол», Ceramic Bulletin , 63, 1427–1429, 1984.
- ^ Э. Сликкс, П. Нагельс, Р. Каллаертс и М. Ванрой, «CVD с плазменным усилением аморфных Ge x S 1-x и Ge x Se 1-x пленок », J. de Physique IV , 3, 419– 426, 1993.
- ^ Хуанг, CC; Хьюак, Д.В. (2004). «Германий-сульфидное стекло высокой чистоты для оптоэлектронных приложений, синтезированное методом химического осаждения из паровой фазы». Электронные письма . 40 (14): 863–865. дои : 10.1049/эл:20045141 .
- ^ CC Хуанг, CC Ву, К. Найт, Д. В. Хевак, Дж. Нон-Крист. Твердые тела , 356, 281–285 (2010)
- ^ MHR Lankhorst, BWSMM Ketelaars и RAM Wolters, Natural Materials , 4 (2005) 347–352.
- ^ К.В. Джонг; С. Дж. Ан; Й. Н. Хван; Ю. Дж. Сонг; Дж. Х. Ох; С.И. Ли; С.Х. Ли; К.С. Рю; Дж. Х. Пак; Дж. Х. Пак; Дж. М. Шин; Ф. Юнг; У. К. Чон; Джи Ким; Г.Х. Кох; ГТ Чон; Х.С. Джонг; К. Ким (2006). «Высоконадежный кольцевой контакт для высокой плотности памяти изменений фаз». Японский журнал прикладной физики . 45 (4Б): 3233–3237. Бибкод : 2006JaJAP..45.3233J . дои : 10.1143/JJAP.45.3233 .
- ^ Р. Без и Ф. Пеллиззер, «Прогресс и перспективы памяти с фазовым изменением». Архивировано 4 января 2014 г. в Wayback Machine , E*PCOS 2007, Церматт, Швейцария, сентябрь 2007 г.
- ^ Дж. Бэ, Х. Шин, Д. Им, Х. Г. Ан, Дж. Ли, С. Чо, Д. Ан, Ю. Ким, Х. Хории, М. Кан, Ю. Ха, С. Пак, Уи Чунг , Дж. Т. Мун и У. С. Ли, «Недавний прогресс в области оперативной памяти с фазовым изменением (PRAM)». Архивировано 4 января 2014 г. на Wayback Machine , E*PCOS 2008, Прага, Чехия, сентябрь 2008 г.
- ^ YS Park, KJ Choi, NY Lee, SM Yoon, SY Lee, SO Ryu и BG Yu, Jpn. Дж. Прил. Физ. , 45 (2006) Л516–Л518.
- ^ CC Huang, B. Gholipour, JY Ou, K. Knight, DW Hewak, Electronics Letters , 47, 288–289 (2011)