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第 1 4 卷第 3 期 2008 年 6 月 功能材料与器件学报 J OUR NA L OF F UNCTIONA L MA rE RIA L S A ND DE V ICES V 0L 14 ． N o． 3 J un． ， 2008 文章编号 ： 1007 — 4252( 2008)03 —0609 — 05 基 于 Sn 掺杂 Ge2 Sb2 Te 的相变存储器器件单元存储性能 徐成 一 ， 刘波 ， 冯高明1 ,2， 吴良才 ， 宋志棠 ， 封松林 ， Bom y Chen ( 1． 中国科学院上海微系统与信息技术研究所， 纳米技术研究室， 上海 200050 ； 2．中国科学院研究生院， 北京 100039； 3．Silicon Storage Technology ， Inc．1 1 7 1 Sonora Court，Sunnyvale，CA 94086， USA ) 摘要 ： 采用 0． 18 用 自 行设计搭建的电学测试系统研究了其存储性能。结果表明： Sn 的掺杂没有改变 Ge： sb： Te 的 相变特性， 其相变阈值 电压和 阈值 电流分别为 1． 6V 和 25 A ； 实现 了器 件单元 的非 晶态( 高阻) 与 晶态( 低阻) 之间的可逆相变过程； 器件单元中相变材料结晶所需电流最低为 1． 78m A( 电流宽度固 定为l O Ons) 、 结晶时间大于 80ns( 电流高度固定为3mA) ； 相变材料非晶化脉冲电流宽度为 30ns 时， 所需电流大于 3． 3mA ； 与 Ge sb Te 相比， sn 的掺杂 降低 了 SET 操 作 的脉冲 电流宽度 ， 提高 了 结晶速度 ， 有利于提高相变存储器 的存储速度 。 关键词 ： Sn 掺杂； Ge Sb： Te ； 相变存储器； 器件单元； 存储性能 中图分类号 ： TN303 文献标识码 ： A m标准工艺制备 出基于 sn 掺杂 Ge sb： Te 相变材料 的相 变存储器器件单元， 利 Storage ch aracter ist ics of p hase chan ge m emor y cel ls b ased on S n —dop ed G e2Sb 2T e5 X U Cheng ' ， L IU Bo ， FE NG G ao— ming ' ， WU Liang-cai ， SONG Z hi． tang ， F E NG Song． 1 in ， Bonny Chen。 ( 1． Institute of Microsystem and Information Technology， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200050 ， China； 2． Graduate School of Chinese Academy of Sciences ， Beijing 100039 ， China； 3． Silicon Storage Technology， Inc． 1171 Sonora Cour t ， Sunnyvalve， CA 94086， USA ) A bstr ac t ： P hase change memory c ells based on Sn —doped G e2 Sb2 T e5 has been f abr i c ated in 0 ．1 8 ／ xm stan dard process an d the storage ch arac ter i stic s have been investigated using th e home — —made elec tr i cal testing system ．T he results show that the doping of Sn did n ot influ enc e the reversib le phase c hange phe— nomenon in G e2 Sb 2 T e5．T h e thresh old voltage and th reshold current showed in the c ur r ent —voltage cui've are 1． 6V and 25 uA ， respectively．The cr y stallization programming ( SET ) shows that the cur r ent pulse magnitu de should be larger than 1． 78 mA when c ur r ent pulse width was f i xed on l OOn s ；wh ile the cur r ent pulse width shoul d b e longer than 80 ns when c ur r ent p ulse magnitude was f i xed on 3mA ． An d the amor- phization programming ( RE SET ) will not happen until the cur r ent pulse magnitude reaches 3． 3 mA when 收稿日期： 2006 —11—11； 基金项目： 国家973 计划(2006CB302700) ；国家高技术研究发展计划(2006AA03Z360) ；中国科学院 (Y2005027) ； 上海科学 技术委员会 (05J C14076； 0552nm043； AM0517； 06QA 14060 ； 06X D14025； 0652nm003； 06DZ22017)资助． 作者简介： 徐成( 1 982 一) ， 男， 江苏南通人， 在读硕士， 现从事相变存储器关键工艺研究(E —Mail ： ntxucheng@m ail． sir e ． ae． en)． 修订日期 ： 2007 — 05 — 22 维普资讯 http://www.cqvip.com