鍺銻碲相變化薄膜的電氣性質與相變化行為之研究

Abstract

相變化記憶體（Phase-change Random Access Memory，PRAM）被譽為下一世代 的電子式記憶媒體。本論文以自組之電性量測系統測量鍺銻碲（GeSbTe）相變化記憶 體薄膜之電氣性質， 量測所得代入Percolation 理論模型與 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov（JMAK）方程式分析及其相變化過程之結晶相之成 長機制，並比較摻雜氮（N）與鉬（Mo）對GeSbTe薄膜之電性與相變化行為的影響。 實驗結果顯示，GeSbTe薄膜之非晶態-晶態相變化活化能（Activation Energy，Ea）有隨 膜厚的減少而降低之趨勢，對不同膜厚之試片，JMAK方程式之分析顯示其有不同的結 晶相成長模式，膜厚為100 nm試片，成長方式為在表面形成球狀結晶，再往垂直試片方 向成長；20 nm試片則形成介於圓柱與球狀的成長方式。氮與鉬的摻雜之GeSbTe薄膜之 相變化活化能與結晶溫度均提昇，其原因為推測為晶粒細化所致。