[发明专利]相变材料、相变存储器、及制备方法

说明书

本公开实施例公开了一种相变材料、相变存储器、及制备方法。所述相变材料应用于相变存储器；所述相变材料包括：第一元素和第二元素；其中，所述相变材料应用于制造相变存储器的过程中所述第一元素的损耗大于所述第二元素；所述相变材料中的第一元素的组分大于预设组分；其中，所述第一元素大于所述预设组分的部分用于补充损耗的所述第一元素。

技术领域

本公开实施例涉及存储器领域，涉及但不限于一种相变材料、相变存储器、及制备方法。

背景技术

相变存储器(Phase Change Memory，PCM)是利用相变材料在晶态和非晶态的巨大电阻差异实现信息存储的新型存储器。相变材料在非晶态时具有较高电阻，其分子结构为无序状态；相变材料在晶态时具有较低电阻，其内部分子结构为有序状态，两态之间的电阻差异通常达到2个数量级。通过电流诱导的焦耳热，可以实现相变材料在两个电阻态(高电阻和低电阻)之间的快速转变。

因PCM具有稳定性强、功耗低、存储密度高、与传统的CMOS工艺兼容等优点，从而受到越来越多研究者和企业的关注。PCM以其巨大的优势，被认为是最具潜力的下一代非易失性存储器之一。

相变材料是PCM的核心，相变材料在加工制成相变存储器后，其性能往往与设计性能发生偏差，如何使相变材料在加工后仍保持其设计性能成为了亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种相变材料、相变存储器、及制备方法。

第一方面，本公开实施例提供一种相变材料所述相变材料应用于相变存储器；所述相变材料包括：

第一元素和第二元素；其中，所述相变材料应用于制造相变存储器的过程中所述第一元素的损耗大于所述第二元素；

所述相变材料中的第一元素的组分大于预设组分；其中，所述第一元素大于所述预设组分的部分用于补充损耗的所述第一元素。

在一些实施例中，所述第一元素为Ge元素；所述第二元素为Sb元素。

在一些实施例中，所述相变材料还包括第三元素；其中，所述第三元素为元素周期表中第3族至第13族元素中的至少一种。

在一些实施例中，所述第三元素包括In元素。

在一些实施例中，所述相变材料具有类超晶格结构。

在一些实施例中，所述类超晶格结构包括交替排布的第一材料层和第二材料层。

在一些实施例中，所述第一材料层包括所述第一元素；

所述第二材料层包括所述第二元素。

第二方面，本公开实施例提供一种相变材料的制备方法，所述方法包括：

提供至少含有第一元素的第一靶材；

提供至少含有第二元素的第二靶材；

利用所述第一靶材和所述第二靶材形成包含第一元素和第二元素的相变材料；所述相变材料应用于制造相变存储器的过程中所述第一元素的损耗大于所述第二元素；所述相变材料中的第一元素的组分大于预设组分；其中，所述第一元素大于所述预设组分的部分用于补充损耗的所述第一元素。

在一些实施例中，所述第一元素为Ge元素；所述第二元素为Sb元素。

在一些实施例中，所述相变材料具有类超晶格结构；所述利用所述第一靶材和所述第二靶材形成包含第一元素和第二元素的相变材料包括：

利用所述第一靶材形成至少一层第一材料层；

利用所述第二靶材形成与所述第一材料层交替排布的第二材料层。