В настоящее время активно исследуются халькогенидные полупроводники на основе материалов системы Ge-Sb-Te в связи с их успешным применением в оптической фазовой памяти и перспективами применения в электрической фазовой памяти. Проведено одновременное исследование температурных зависимостей коэффициента термоЭДС и электропроводности тонких пленок GeSbTe, осажденных вакуум-термическим испарением. Установлены структура и состав осажденных тонких пленок. Измерение термоЭДС указывает на p -тип проводимости слоев во всем температурном диапазоне. Установлено, что с увеличением температуры от комнатной до 135 °С коэффициент термоЭДС уменьшается от 450 до 360 мкВ/К, а удельное сопротивление - от 30,9 до 0,47 Ом·см. В диапазоне температур от 135 до 145 °С происходит резкое падение параметров - коэффициента термоЭДС до 35 мкВ/К, сопротивления до 0,0029 Ом·см, что обусловлено процессом кристаллизации. Оценка энергий активации коэффициента термоЭДС и электропроводности указывает на возможный двухканальный механизм проводимости в аморфных тонких пленках GeSbTe p -типа. Разработанный и изготовленный программно-аппаратный комплекс позволяет одновременно исследовать температурные зависимости коэффициента термоЭДС и электропроводности тонких пленок материалов фазовой памяти.
Филатов Сергей А.
АО «Научно-исследовательский институт молекулярной электроники», г. Москва, Россия
1. Raoux S., Xiong F., Wuttig M., Pop E. Phase change materials and phase change memory. MRS Bulletin, 2014, vol. 39, no.8, pp. 703–710.
2. Sherchenkov A.A., Lazarenko P.I., Babich A.V., Timoshenkov S.P. Fazovaya pamyat': sovremennoe sostoyanie i perspektivy ispol'zovaniya: uchebno-metodicheskoe posobie [Phase Change Memory: Current State and Prospects of Application: Teaching-methodical manual]. Moscow, MIET, 2016. 136 p. (in Russian).
3. Konstantinov P.P., Shelimova L.E., Avilov E.S., Kretova M.A., Zemskov V.S. Thermoe-lectric Properties of nGeTe· mSb2Te3 Layered Compounds. Inorganic materials, 2001, vol. 37, no. 7, pp. 662–668.
4. Sittner E.R., Siegert K.S., Jost P., Schlockermann C., Lange F.R.L., Wuttig M. (.. (GeTe)x – (Sb2Te3)1–x Phase‐change thin films as potential thermoelectric materials. Physica status solidi (A), 2013, vol. 210, no. 1, pp. 147–152.
5. Lee J., Kodama T., Won Y., Asheghi M., Goodson K.E. Phase purity and the thermoelec-tric properties of Ge2Sb2Te5 films down to 25 nm thickness. Journal of Applied Physics, 2012, vol. 112, vol. 1, pp. 014902.
6. Kato T., Tanaka K. Electronic properties of amorphous and crystalline Ge2Sb2Te5 films. Japanese journal of applied physics, 2005, vol. 44, no. 10R, pp. 7340–7344.
7. Castro D.T., Goux L., Hurkx G.A.M., Attenborough K., Delhougne R., Lisoni J., Jedema F.J., t Zandt M.A.A., Wolters R.A.M., Gravesteijn D.J., Verheijen M., Kaiser M., Weemaes R.G.R. Evidence of the thermo-electric thomson effect and influence on the program conditions and cell optimization in phase-change memory cells. Proc. IEEE Int. Electron Devices Meeting, 2007, pp. 315–318.
8. Suh D.S., Kim C., Kim K.H, Khang Y., Lee T.Y., Kang Y.S., Park T.S., Yoon Y.G. Yoon Y.G., Im J., Ihm J. Thermoelectric heating of Ge2Sb2Te5 in phase change memory devices. Ap-plied Physics Letters, 2010, vol. 96, no. 12, pp. 123115.
9. Bentley R.E. Handbook of Temperature Measurement: The Theory and Practice of Ther-moelectric Thermometry. Vol. 3, 1998.
10. Cecchini R., Kohary K., Fernandez A., Cabibbo M., Marmier A. Determination of the anisotropic elastic properties of rocksalt Ge2Sb2Te5 by XRD, Residual Stress, and DFT. The Journal of Physical Chemistry C, 2016, vol. 120, no. 10, pp. 5624–5629.
11. Wełnic W., Kalb J.A., Wamwangi D., Steimer C., Wuttig M. Phase change materials: from structures to kinetics. Journal of Materials Research, 2007, vol. 22, no. 9, pp. 2368–2375.
12. Ajvazov A. A. Neuporyadochennye poluprovodniki [Disordered semiconductors]. Mos-cow, MPEI Publ: Higher Education, 1995. 352 p. (in Russian).
13. Sherchenkov, A. A., Kozyuhin, S. A., Lazarenko, P. I., Babich, A. V., Bogo-slovskij, N. A., Sagunova, I. V., Redichev, E. N. Elektrofizicheskie svojstva i me-hanizmy perenosa v tonkih plenkah materialov fazovoj pamyati na osnove hal'ko-genidnyh poluprovodnikov kvazibinarnogo razreza GeTe-Sb2Te3 [Electrical properties and transport mechanisms in phase change memory thin films of quasi-binary-line GeTe–Sb2Te3 chalcogenide semiconductors] Fizika i tekhnika po-luprovodnikov – Semiconductors, 2017, vol. 51, no. 2, pp. 154–160. (in Russian).