Кристаллизация тонких пленок Ge2Sb2Te5 с помощью тонкопленочного резистивного нагревательного элемента для создания оптоэлектронных и интегрально-оптических элементов и устройств на их основе

Кристаллизация тонких пленок Ge2Sb2Te5 с помощью тонкопленочного резистивного нагревательного элемента для создания оптоэлектронных и интегрально-оптических элементов и устройств на их основе

Раздел находится в стадии актуализации

Тонкие пленки материала Ge2Sb2Te5 (GST) характеризуются высокой скоростью фазовых превращений (< 50 нс) и оптическим контрастом (~ 30 %) между аморфной и кристаллической структурами. Распространенным способом переключения тонких пленок GST из аморфного состояния в кристаллическое и обратно является лазерное излучение. Однако реализовать обратимое переключение элементов большой площади функциональной области GST можно только в режиме сканирования поверхности импульсным лазерным пучком, что существенно увеличивает время переключения. В работе представлена конструкция для переключения функциональной микроразмерной области GST с помощью тонкопленочного резистивного нагревательного элемента. Установлено, что кристаллизация функциональной области GST размером 100 ×100 мкм и толщиной 30 нм в fcc-структуру происходит при протекании через нагревательный элемент одиночного электрического импульса длительностью 200 мс и амплитудой 2,1 В (~ 310 мА) или при напряжении 1,7 В и токе ~ 220 мА в DС-режиме измерений. В соответствии с выполненным компьютерным моделированием при данном электрическом воздействии область GST разогревается до температуры ~ 218 °C. Полученные результаты демонстрируют возможность применения разработанной и изготовленной структуры для создания элементов энергонезависимых активных оптических и оптоэлектронных устройств, в том числе устройств отображения информации.
  • Ключевые слова: тонкие пленки GST, фазопеременные материалы, электрическое переключение, металлический резистивный нагреватель, джоулев нагрев, электрический нагрев
  • Опубликовано в разделе: Mатериалы электроники
  • Библиографическая ссылка: Кристаллизация тонких пленок Ge2Sb2Te5 с помощью тон- копленочного резистивного нагревательного элемента для создания оптоэлектронных и интегрально-оптических элементов и устройств на их основе / В. Б. Глухенькая, Г. Н. Пестов, А. И. Гулидова и др. // Изв. вузов. Электроника. 2024. Т. 29. № 3. С. 267–280. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-3-267-280. – EDN: AHFMYE.
  • Источник финансирования: Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 23-79-10309) в научно-исследовательской лаборатории «Материалы и устройства активной фотоники» МИЭТ. Благодарности: авторы выражают благодарность А. А. Шерченкову, П. И. Лазаренко и Д. Ю. Терехову за оказанную помощь в проведении экспериментов.
Глухенькая Виктория Борисовна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Пестов Григорий Николаевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)
Гулидова Алла Ималиевна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Сауров Михаил Александрович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)
Смирнов Петр Андреевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); Физический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наук (Россия, 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 53)
Федянина Мария Евгеньевна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Козлов Александр Олегович
НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)
Савицкий Андрей Иванович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru