ХАЛЬКОГЕНИДТІ ШЫНЫ ТӘРІЗДЕС ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТЕРДІҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ АЛУ ӘДІСТЕРІ

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым Министрлігі әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Қатты дене физикасы және бейсызық физика кафедрасы

Рахметов М. Д.

« Ge2Sb2Te5<Bi 9, 2 ат. %> қоспасының негізінде жады ұяшықтарын жасау

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

5B071900 -Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым Министрлігі әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Қатты дене физикасы және бейсызық физика кафедрасы

«Ge2Sb2Te5<Bi 9, 2 ат. %> қоспасының негізінде жады ұяшықтарын жасау» тақырыбында

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

5B071900 -Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

Oрындaғaн: Рахметов М. Д

Ғылыми жетекші:

PhD., аға оқытушы Толепов Ж. К.

Қорғауға жіберілді

Хаттама № “ ” 2022 ж. Кафедра меңгерушісі

PhD, доцент _Ибраимов М. К.

Норма бақылаушы

Аға оқытушы Кудабаева М. А.

ТҮЙІНДЕМЕ

Диплoмдық жұмыc кiрicпeдeн, 3 бөлiмнeн, қoрытындыдaн жәнe 22 әдeбиeттeр тiзiмінeн құрaлғaн. Жұмыc 45 бeт, 34 cурeт, 1 кecтeнi және 4 формуланы қaмтиды.

Кілттік сөздер: аморфты жартылай өткізгіш, халькогенидті жартылай өткізгіш, 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ қабыршақтары, ионды-плазмалы магнетронды әдісі, морфологиясы, фототок өткізгіштігі.

Жұмыстың мақсаты: «Ge2Sb2Te5<Bi 9, 2 ат. %> қоспасының негізінде жады ұяшықтарын жасау»

;

Зерттеу нысаны: аморфты 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 қабыршақтары.

Зерттеу әдістері: аморфты жұқа 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 қабыршақтарының фотоэлектрлік қасиеттерін анықтау үшін ионды-плазмалы магнетронды әдісі қолданылды, қабықшалардың құрамы энергия-дисперсиялық талдау әдісімен анықталды.

Зерттеу нәтижесі: Аморфты күйдегі 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 қабықшаларының фотоэлектрлік қасиеттері зерттелді. Бірінші рет ионды-плазмалы магнетронды әдісі арқылы аморфты жұқа 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 қабыршақтары алынды.

Фотоэлектрік қасиеттерін зерттеу барысында, жасыл лазер қолданған

кездегі қабықшаның салыстырмалы фототок мәні көк, қызыл лазерге қарағанда жоғары болды. Жасыл лазер кезіндегі мәні - 1, 36, көк лазер - 1, 14, қызыл лазер

- 1, 18. Келтірілген нәтижелерге сүйене отырып, аморфты GST қабықшалары фотосезімтал болып келеді және фотосезімтал жылдамдығы өте жоғары болады.

Раман спектроскопиясының графигі алынды, оның құрылымы аморфты күйге сәйкес болып келеді.

РЕФЕРАТ

Диплoмнaя рaбoтa cocтoит из ввeдeния, 3 рaздeлoв, зaключeния и cпиcкa иcпoльзoвaнных иcтoчникoв из 22 нaимeнoвaний. Рaбoтa coдeржит 45 cтрaницу, 34 риcункoв, 1 тaблицу и 4 формулы.

Ключевые слова: аморфный полупроводник, халькогенидный полупроводник, пленки 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ , ионно-плазменный магнетронный метод, морфология, фотопроводимость.

Цель работы: Исследование фотоэлектрических свойств пленок GST аморфной структуры. Для достижения этой цели нами были обозначены следующие задачи:

очистка субстрата методом ионно-плазменной очистки;
получение пленок GST аморфной структуры с помощью ионно- плазменного магнетронного метода;

исследование полученной аморфной GST пленки на свойства фототока с помощью разного трехцветного лазера;
проведение исследований по свойствам фототока;

Объект исследования: аморфные пленки 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5.

Методы исследования: для определения фотоэлектрических свойств

аморфных тонких пленок 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 использовался ионно-плазменный магнетронный метод, состав пленок определялся методом энергодисперсионного анализа.

Результат исследования : Исследованы фотоэлектрические свойства пленок 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ в аморфном состоянии. Впервые получены аморфные тонкие пленки 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ с помощью ионно-плазменного магнетронного метода.

При изучении фотоэлектрических свойств относительное значение фототока пленки при использовании зеленого лазера было выше, чем у синего, красного лазера. Значение при зеленом лазере - 1, 36, синем лазере - 1, 14, красном лазере - 1, 18. Исходя из приведенных результатов, аморфные пленки GST являются фоточувствительными и имеют очень высокую скорость фоточувствительности.

Получен график Раманской спектроскопии, структура которого соответствует аморфному состоянию.

ABSTRACT

The volume of the thesis consists of an introduction, three chapters, conclusion and 22 sources. The paper contains 45 pages, 34 figures, 1 tables and 4 formulas.

Keywords: аmorрhous semiconductor, chalcogenide semiconductor, mаgnetron sрuttering, morрhology, photoconductivity.

The aim of the work: is investigation of the photoelectric properties of GST films of amorphous structure. To achieve this goal, we have identified the following tasks::

purification of the substrate by ion-plasma purification;
preparation of GST films of amorphous structure by ion-plasma magnetron method;
study of the obtained amorphous GST film on the properties of the photocurrent using a different three-color laser;
conducting research on the properties of photocurrent;

The object of reseаrch: аmorрhous 𝐺𝑒2𝑆𝑏2𝑇𝑒5 films.

Research methods: to determine the photoelectric properties of amorphous

𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ thin films, the ion-plasma magnetron method was used, and the composition of the films was determined by energy-dispersion analysis.

Reseаrch results: The photoelectric properties of 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ films in the amorphous state are investigated. For the first time, amorphous 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ thin films were obtained using the ion-plasma magnetron method.

When studying the photovoltaic properties, the relative value of the film photocurrent when using a green laser was higher than that of a blue or red laser. The value for the green laser is 1. 36, the blue laser is 1. 14, and the red laser is 1. 18. Based on the above results, amorphous 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅ films are photosensitive and have a very high photosensitivity rate.

A Raman spectroscopy graph is obtained, the structure of which corresponds to the amorphous state.

МАЗМҰНЫ

ҚЫСҚАРТУЛАР МЕН ШАРТТЫ БЕЛГІЛЕУЛЕР . . .

КІРІСПЕ . . .

1. ХАЛЬКОГЕНИДТІ ШЫНЫ ТӘРІЗДЕС ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТЕРДІҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ АЛУ ӘДІСТЕРІ . . .

1. 1ХШЖ-дің даму кезеңдері мен алу әдістері

1. 2ХШЖ-дің электрлік қасиеттері

1. 3SRAM және РСМ техногия айырмашылықтары

1. 4

2. ЗЕРТТЕУ ОБЪЕКТІСІН ТАҢДАУ НЕГІЗДЕМЕСІ ЖӘНЕ ОНЫҢ МАҢЫЗДЫ СИПАТТАМАЛАРЫ

Аморфные и кристаллические пленки GST<Bi>

2. 1Эффект переключения и памяти в пленках Ge2Sb2Te5

2. 2Влияние примеси висмута на температуру кристаллизации пленок Ge2Sb2Te5.

2. 3Электрические свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5и Ge2Sb2Te5<Bi> в аморфном и кристаллическом состояниях.

3. «Ge2Sb2Te5<Bi 9, 2 ат. %> қоспасы негізінде есте сақтау жад ұяшықтарын жасаудың эксперименталды нәтижесі

3. 1

ҚОРЫТЫНДЫ . . .

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . .

ҚЫСҚАРТУЛАР МЕН ШАРТТЫ БЕЛГІЛЕУЛЕР

GST - GeSbTe G2S2T5 - 𝐺𝑒 ₂ 𝑆𝑏 ₂ 𝑇𝑒 ₅

ХЖ - Халькогенидті жартылай өткізгіш

Phase Change Memory (PCM) - фазалық жад өзгерту

ВАС - Вольт-амперлік сипаттама

ИҚ - Инфрақызыл спектроскопиясы

DVD - сандық көп мақсатты диск

ШЭД - Шағылысқан электрондардың дифракциясы

ТермоЭҚК - термоэлектр қозғаушы күші

Flash memory - флэш жады

𝐸𝑔 - тыйым салынған аймақтың оптикалық ені

ВУП - вакуумдық универсальді пост

 - өткізгіштік

1. 1 шок дамуының негізгі кезеңдері

Халькогенидті шыны тәрізді жартылай өткізгіштер класынан фазалық ауысу материалдары физика - техникалық институттың қызметкерлері 1955 жылдан басталады. А. ф. Иоффе, Б. Т. Коломиец және Н. А. Горюнова шыны тәрізді күйде халькогенидтер тобынан (S, Se және Te) элемент атомдары бар күрделі қосылыстардың жартылай өткізгіш қасиеттерін анықтады. Жартылай өткізгіштердің осы түрін қарқынды зерттеу ашылғаннан кейін бірден басталды. XSP зерттеулерінің маңызды жетістігі - бұл фазалық ауысу жадының жасушалары (PCM-PhaseChangeMemory) сияқты қазіргі заманғы ақпарат тасымалдаушылардың жұмыс принципінің Негізгі әсерлері болған коммутация мен жад әсерлерін анықтау [14] .

Халькогенидті шыны тәрізді жартылай өткізгіштер (HSP) инфрақызыл детектор, инфрақызыл оптикалық жүйелер (мысалы, линзалар, жылу түсіргіштер) және инфрақызыл оптикалық талшықтар ретінде пайдаланылды, бұл жартылай өткізгіштер инфрақызыл электромагниттік сәулеленудің кең спектрін қамтиды. Физикалық қасиеттері (жоғары сыну коэффициенті, төмен фонон энергиясы, жоғары сызықтық емес) оларды лазерлерге, планарлық оптикаға, фотондық интегралды схемаға және басқа салаларға, әсіресе олар сирек кездесетін металл иондарымен байланыс орнатқан кезде өте жақсы қосады. Кейбір халькогенидті әйнектер фотонды индукцияланған сыну [15] және диэлектрлік тұрақтының электронды индукцияланған өзгерісі [16] сияқты сызықты емес оптикалық әсерлерді көрсетеді.

Халькогенидті шыны тәрізді жартылай өткізгіштер фазалық ауысу материалы ретінде қолданылады және ақпаратты жазу және сақтау қосымшалары үшін ең перспективті материалдардың бірі болып табылады. Олар қазірдің өзінде қайта жазылатын оптикалық дискілерде қосымшаларды тапты және жаңа ұшпайтын электрондық жад ретінде үлкен әлеуетке ие.

Бастапқыда қайта жазылатын оптикалық медианың екі түрлі класы коммерцияландырылды, атап айтқанда магнито-оптикалық медиа және фазалық ауысу медиасы. Алайда, соңғы жылдары қайта жазылатын құрылғылардың көпшілігі фазалық ауысу материалдарын қолданды. Бұл жетістік [17. 18] GE, Sb және Te сияқты қорытпалардың ашылуына, сондай-ақ DVD дискілерінің ерекшеліктеріне сәйкес фазалық ауысу материалдарының бейімделуіне негізделген.

Екінші жағынан, ұшпайтын жад ретінде қосымшаларда күйлер арасындағы айқын айырмашылық бар қарсылық қолданылады. Аморфное

мемлекет жоғары қарсылыққа ие. Кернеу импульсін (set pulse) қолдана отырып, құрылымды жергілікті кристалдануға болады және жоғары кернеу импульсін (reset pulse) қолдана отырып, жергілікті қыздыруға болады және тез салқындату арқылы кристалды күйден аморфты күйге қайтаруға болады.

1. 1-суретте фазалық ауысумен материалдардағы ақпаратты жазу және өшіру механизмі көрсетілген. Қысқа импульс (сурет 1. 1 (a) ) кернеу немесе фокусталған жоғары қарқынды лазер балқу температурасынан жоғары халькогенидті шыны жартылай өткізгішті жергілікті қыздырады. 109 ∙ ∙ с−1-ден жоғары жылдамдықпен қорытпаның күрт салқындауы (1. 1-сурет (б) ) материалды қатайтады, яғни сұйық күйден материал аморфты күйге өтеді. Мұндай аморфты күй қоршаған кристалдық күйден басқа оптикалық қасиеттерге ие, сондықтан аморфты аймақтар төмен қарқынды лазер сәулесінің көмегімен тікелей анықталады. Сақталған ақпаратты өшіру үшін орташа қарқынды лазер қолданылады. Лазер пленканы жергілікті кристалдану температурасынан жоғары қыздырады (1. 1 (в) сурет) . Бұл температурада атомдар энергетикалық тұрғыдан тиімді күйге кристалдық фазаға ауысады.

Сурет 1. 1-фазалық ауысу материалдарын қолдана отырып, қайта жазылатын оптикалық деректер жинағы

Көптеген халькогенидті шыны тәрізді жартылай өткізгіштер құрылымды өзгерте алады, бірақ олардың көпшілігі аморфты және кристалды күйлер арасындағы оптикалық қасиеттерде айқын айырмашылыққа ие емес. Сондықтан, өте аз материалдар ғана ақпаратты оптикалық сақтау үшін қолданылатын фазалық ауысу материалдарында кездесетін қасиеттердің ерекше комбинациясына ие. Айқын

оптикалық контраст атомдардың орналасуы аморфты және кристалды күйлер арасында айтарлықтай ерекшеленетінін көрсетеді. Сонымен қатар, қайта кристалдану үшін қажет атомдарды қайта топтастыру өте тез жүреді, оннан жүзге дейін наносекунд [17, 1450 бет] .

1. 1-кестеде фазалық ауысумен материалдарды сипаттайтын қасиеттер тізімі берілген. Бір қызығы, электр өткізгіштікте қажетті контрастты табу әлдеқайда оңай, сондықтан қайта жазылатын оптикалық дискке қарағанда өзгермейтін жад көп болуы мүмкін. Осылайша, жоғарыда аталған талаптарды орындай алатын материалдарды жүйелі түрде қалай анықтауға болатындығы туралы сұрақ туындайды. Соңғы бірнеше онжылдықта анықталған қайта жазылатын оптикалық диск үшін қолайлы материалдар 1. 2-суретте көрсетілген схемалық диаграммада көрсетілген.

Кесте 1. 1-фазалық ауысу қорытпаларының негізгі қасиеттері

№ Қасиеттері

1 жоғары ауысу жылдамдығы

2 аморфты күйдегі жылу тұрақтылығы

3 аморфты және крситалл арасындағы жоғары оптикалық контраст

жағдайларда

4 электр кедергісі арасындағы жоғары айырмашылық

аморфты және кристалды күйлер

5 ақпаратты жазу/қайта жазудың жоғары саны

6 химиялық төзімділік

1. 2 - сурет-фазалық ауысуы бар әртүрлі қорытпаларды бейнелейтін үш фазалық диаграмма, олардың ашылған жылы С қорытпасы ретінде

фазаның өзгеруі және оларды әртүрлі оптикалық сақтау өнімдерінде қолдану

Алғашқы қолданылатын материалдар Te85Ge15 ұсынған Te негізіндегі эвтектикалық қорытпалар сияқты жақсы шыны жасаушылар болды, олар Sb, S және P сияқты элементтермен легірленді [17, 1451 бет] . Бұл материалдар қазірдің өзінде әсерін көрсетті ақпаратты электронды сақтау үшін қолдануға болатын коммутация, кристалдану уақыты микросекундтардың ретін құрады, өйткені бірінші қорытпалар бір фазалы материалдағы материалдарды кристалдамады. Қайта кристалдану кезінде өздерін жақсы көрсеткен және оптикалық контрасты жақсы көрсеткен алғашқы материалдар GeTe [6, 470 бет] және Ge11Te60Sn4Au25 [8, 123 бет, 9, 3 бет] болды. Қазіргі уақытта Ge2Sb2Te5[4, 520 бет] және GeSbTeN, GeSnSbTe, GeBiSbTe, GeBiTe және GeInSbTe сияқты ұқсас материалдар [19, 20] оларды коммерциялық мақсатта пайдалануға тырысты. Sb2te қорытпаларындағы Ag, In және Ge атомдарымен легирленген материалдардың екінші тобы кейінірек алынды, бірақ кеңінен қолданылды. DVD-RW және DVD+RW сияқты қайта жазылатын оптикалық дискілерде Ag5In5Sb60Te30 (AIST) құрамына жақын қорытпалар жиі қолданылады. Соңғы жылдары Ge-легирленген Sb қолданатын үшінші материалдық отбасы табылды.

1. 2 фазалық ауысу материалдарын пайдалану перспективалары. Индустриядағы фазалық ауысу материалдарының позициясы

Жад технологиясының дамуы компьютерлік логикалық технологияға қарағанда баяу жүретіндіктен, компьютерлік жүйенің заманауи дизайнының маңызды мәселесі болып табылатын белгілі бір "жад қабырғасы" пайда болады. ҚМЖ-дегі ядролардың көбеюі көбірек деректердің өткізу қабілетін қанағаттандыру үшін чиптерде көбірек жадты қажет етеді. Алайда, SRAM / DRAM технологиясының дәстүрлі жадының кейбір кемшіліктері Қазіргі компьютерлік технологияның дамуына кедергі келтіреді. Төменде осы технологиялардың негізгі кемшіліктері келтірілген

1. SRAM технологиясының төмен тығыздығы чиптердегі жад сыйымдылығын шектейді.

2. SRAM / DRAM технологиясының үлкен қуат тұтынуы.

3. Масштабтау кезінде радиациялық әсерге осал. [8, 124 бет]

Жаңа жад технологияларын зерттейтін зерттеушілер мен әзірлеушілердің түпкі мақсаты-қазіргі заманғы гаджеттер мен компьютерлер үшін қолданыстағы жад иерархиясының бірнеше деңгейімен жұмыс істей алатын әмбебап жадты дамыту. 1. 3 (а) суретте көрсетілген бұл жад иерархиясы жылдам процессорлар мен жад технологиялары арасындағы алшақтықты жоюға, сонымен бірге жүйенің жалпы шығындарын азайтуға арналған. 1. 3 (B) суретте фазалық ауысу жады шығындар мен өнімділік тұрғысынан төрт негізгі деректерді сақтау технологиясымен салыстырылады деп күтілуде. F-ең кіші литографиялық бірліктің өлшемі, ал

құрылғының кішірек мөлшері тығыздықтың жоғарылауына, демек, құнның төмендеуіне әкеледі. Алайда, қазіргі уақытта DRAM-ға кіру уақыты (60 нс) мен Flash жазу циклінің уақыты (1 мс) арасында 3-тен астам тәртіп бойынша алшақтық бар.

2. 2 Ge2Sb2Te5 таза және модификацияланған пленкалардың құрамы мен құрылымын бақылау Жұқа пленкалардың элементтік құрамы мен морфологиясын бақылау quanta 3D 200i кешеніндегі энергия дисперсиясын талдау (EDS) және сканерлеуші электронды микроскопия әдістерімен жүзеге асырылды. осы зерттеулердің нәтижелері 2. 3-суретте және 2. 1-кестеде көрсетілген. Алынған нәтижелерді талдаудан пленкаларда бақыланбайтын қоспалар жоқ және пленка компоненттерінің концентрациясының формула қатынасынан максималды ауытқуы 2, 5% аспайды. Пленкалар біртекті беті бар қатты.

Энергетикалық дисперсиялық спектрлер және пленка морфологиясы Ge2Sb2Te5 9, 2

Таблица 2. 1 - Элементный состав пленок Ge ₂ Sb ₂ Te ₅ и Ge ₂ Sb ₂ Te ₅ <Bi>

Element

Ge

Sb

Te

Bi

Element:

Wt%

Ge:

15, 77

Sb:

24, 44

Te:

43, 63

Bi:

16, 16

Element:

Аt. %

Ge:

25, 95

Sb:

23, 97

Te:

40, 84

Bi:

9, 2

Элементтік талдау нәтижелері бойынша теллур концентрациясы төмендей бастайтын қоспаның концентрациясының жоғарылауымен негізгі құрам элементтерінің арақатынасының өзгеруін көруге болады, германия концентрациясы да артады, ал сурьма концентрациясы орта есеппен өзгермейді. Осыған сүйене отырып, висмут атомдары сурьма атомдарын алмастырады деп болжауға болады.

Қабыршақтардың қалыңдығы СЭМ Quanta 3D 200i - де кристалдық кремний пленкасы Ge2Sb2Te5 (Ge2Sb2Te5<Bi>) құрылымын электронды чипті сканерлеу кезінде анықталды және орташа қалыңдығы ~100 нм болды. Зерттелген фильмдерді анықтау энергиясы 30 кэВ-қа дейінгі электрондар сәулесінің әсерінен жүргізілді. Зерттеу нәтижелері 2. 4-суретте көрсетілген.

101

C-Si - фильм ~100 нм Ge2Sb2Te5 құрылымдардың СЭМ сурет фишкалар

Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi> бастапқы (жаңа сығылған) пленкалардың аморфты құрылымы Solver Spectrum 600/600 қондырғысында жарықтың комбинациялық шашырау әдісінің (ІҚМ) көмегімен 180о шағылысу режимінде бақыланды. қозу көзі ретінде толқын ұзындығы λ = 633 нм He-Ne лазері пайдаланылды. 2. 5-суретте бастапқы пленкалардың комбинациялық Жарық шашырауының тегістелген спектрлері көрсетілген.

$C:\Users\aiko\Desktop\Наука 2018\GST+Bi\GST+Bi\5(15%)\15% 0 м для отчета.jpg$ Ge2sb2te5 бастапқы пленкаларының жарықтың комбинациялық шашырау спектрлер

ІҚМ спектрлерін талдаудан иондық-плазмалық бүрку әдісімен алынған бастапқы Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi > қабыршақтары амрофты құрылымға ие екендігі байқалады.

. 1 висмут қоспасының пленкалардың кристалдану температурасына әсері Ge2Sb2Te5 Фазалық жад материалдары үшін ақпаратты жазудың негізгі физикалық әсері қайтымды фазалық ауысу болып табылады "аморфты-кристалды фаза". Сондықтан, Ge2Sb2Te5 құрамына негізделген жаңа материалдарда, ең алдымен, екі фазалық күй арасындағы энергетикалық кедергіні анықтайтын TS фазалық ауысу температурасын (кристалдану температурасы) анықтау бойынша зерттеулер жүргізіледі. Іс жүзінде Тс пленкаларының кристалдану температурасы қыздыру кезінде олардың электр кедергісінің өзгеруімен анықталады. "Аморфты - кристалды фаза" фазалық ауысу аймағында Ge2Sb2Te5 пленкаларының кедергісі бірнеше магнитудаға күрт төмендейді. 3. 1-суретте пленкалардың электрлік қасиеттерін зерттеуге арналған қондырғы схемасы көрсетілген.

Қыздырылған кезде пленкалардың температурасы мыс-тұрақты термопарамен тіркелді. Өлшеу процесінде үлгілердің қыздыру жылдамдығы 2 ℃/мин болды. Өлшеу аргон атмосферасында ~ 1 Па қысыммен жүргізілді.

3. 2-суретте қоспаның әртүрлі концентрациясы бар Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi> пленкаларының электр кедергісінің температураға тәуелділігі көрсетілген. Суреттен фазалық ауысу аймағындағы барлық фильмдерде олардың электр кедергісінің күрт төмендеуі байқалады, құрылым аморфтан кристалды күйге өтеді. Сурет 3. 2-Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi жұқа пленкалардың электр кедергісінің температуралық тәуелділігі

Иондық плазмалық бүрку әдісімен алынған қоспасыз таза Ge2Sb2Te5 пленкалары үшін фазалық ауысу температурасы 142 ° C құрайды, бұл пленкаларды алудың осы әдісін қолданған басқа зерттеушілердің нәтижелеріне сәйкес келеді. 3. 1-кестеде келтірілген мәліметтерден 2, 8 ат концентрациясы бар ge2sb2te5 пленкаларына висмутты енгізу көрінеді. % фазалық ауысу температурасының 183 ℃ дейін күрт өсуіне әкеледі, яғни пленка құрылымының жылу тұрақтылығы артады. 3. 1-кесте-фазалық ауысу температурасының Bi қоспасы концентрациясына тәуелділігі

Концентрация

примеси, ат. %

Температура

кристаллизации, ^о С

Концентрацияпримеси, ат. %:

0

Температуракристаллизации,оС: 142

Концентрацияпримеси, ат. %: 2, 8

Температуракристаллизации,оС: 183

Концентрацияпримеси, ат. %: 6, 3

Температуракристаллизации,оС: 194

Концентрацияпримеси, ат. %: 9, 2

Температуракристаллизации,оС: 201

Әрі қарай, фильмдердегі Bi қоспасының концентрациясының жоғарылауымен олардың фазалық ауысу температурасы жоғарылайды. Висмут қоспасының концентрациясы 15, 9 ат болса да. % Ge2Sb2Te5<Bi > пленкаларында аморфтан кристалды күйге фазалық ауысу сақталады. 3. 3-суретте Ge2Sb2Te5<Bi > пленкаларының фазалық ауысу температурасының концентрациялық тәуелділігі көрсетілген. Висмут қоспасының концентрациясының жоғарылауымен Ge2Sb2Te5 жұқа қабықшаларында Тс ұлғаюы сызықтық заңға сәйкес жүретінін көруге болады

4. 2 аморфты және кристалды күйдегі Ge2Sb2Te5<Bi > жұқа пленкалардың электрлік қасиеттері Жұқа пленкалардың электр өткізгіштігінің температуралық тәуелділігі Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi> вольтамперлік сипаттаманың сызықтық аймағында 102 В/см электр өрісінің кернеуі кезінде тұрақты токтағы 300-ден 400 К-ге дейінгі температура аралығында зерттелді [72-74] . Бұл өлшеулер

Жұқа пленкалардың фазалық ауысу температурасының висмут концентрациясына тәуелділігі, Ge2Sb2Te5<Bi

Осылайша, Ge2Sb2Te5 және Ge2Sb2Te5<Bi > фильмдеріндегі кристалдану процестерін зерттеу барысында иондық плазмалық жоғары жиілікті бүрку арқылы алынған модификацияланбаған Ge2Sb2Te5 фильмдеріндегі фазалық ауысу температурасы ~142 ° c болатындығы анықталды, бұл вакуумдағы жылу булануы арқылы алынған фильмдердегі Тс-дан едәуір асады, Тс ~ 112 ° C құрайды. Ge2Sb2Te5 құрамының пленкаларын Bi қоспасымен модификациялау фазалық ауысу температурасының 216 ° C-қа дейін айтарлықтай өсуіне әкеледі. Қоспаның концентрациясының жоғарылауымен КО-ның өсуіне сызықтық тәуелділігі бар материалдар берілген сипаттамалары бар фазалық жад ұяшықтарында қолдануға перспективалы екенін атап өткен жөн [55, 22-бет

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.