收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

相变存储薄膜Ge_2Sb_2Te_5的微观结构及光学性能研究

都健  
【摘要】:光盘存储技术在信息社会中发挥着越来越重要的作用,但其它数据存储技术的飞速发展使传统光盘数据存储技术面临挑战,信息技术的发展急需开发更高存储密度的光存储系统。目前光存储朝着高密度、大容量、高数据传输速率、多功能方向发展,相变光盘存储材料的优劣是影响相变光存储的关键,研究和开发性能优良的相变材料一直是发展相变光盘的核心。 本文采用射频磁控溅射方法在n-Si(100)、石英玻璃基片上外延生长Ge_2Sb_2Te_5相变存储薄膜,对薄膜的热力学性能、表面形貌、组织结构、光学特性进行了系统的检测与分析;讨论了沉积温度、工作气压等参数对薄膜结构性能的影响。本论文主要研究结果如下: 1.采用射频磁控溅射方法,在石英玻璃基片上制备了Ge_2Sb_2Te_5相变薄膜。X射线衍射分析表明:室温沉积的薄膜为非晶态;170℃真空退火后,薄膜转变为晶粒尺度约为17nm的面心立方结构;250℃退火导致晶粒尺度约为40nm的密排六方相的出现。差热分析显示:薄膜的非晶相向fcc相转变的相变活化能为2.03±0.15eV;fcc相向hex相转变的相变活化能为1.58±0.24eV。薄膜反射率测量表明:面心相与非晶相的反射率对比度随着波长的增加在15~30%之间变化,六方相与非晶相的反射率对比度在30~40%之间。不同脉冲宽度的激光对非晶态薄膜的辐照结果显示:激光的能量密度对薄膜的记录效果有显著影响,在5mW、50ns的脉冲激光作用下,Ge_2Sb_2Te_5薄膜具有最好的光存储效果。 2.通过优化实验工艺和调整实验参数,分别在玻璃基片和具有本征氧化层的Si(100)基片上制备了Ge_2Sb_2Te_5相变薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外分光光度计等分析方法对薄膜进行了系统表征,研究了不同生长温度(室温~300℃)下Ge_2Sb_2Te_5薄膜的表面形貌和结晶特性。分析结果表明:沉积的薄膜生长质量良好,晶粒匀化、细小。室温沉积的薄膜为非晶态;沉积温度为100~250℃时,薄膜转变为晶粒尺度约为14nm的面心立方结构;300~350℃沉积的薄膜有少量的六方相的出现。薄膜表面粗糙度随着沉积温度的升高逐渐递增,且薄膜的反射率变化与表面粗糙度有直接的关系。 3.优化镀膜工艺制备Ge_2Sb_2Te_5相变薄膜,分别在0.2、0.5、0.8、1.2和2.0Pa的溅射气压下制备了非晶态的相变薄膜;通过原子力(AFM)表征在不同溅射气压下,制备的Ge_2Sb_2Te_5薄膜达到了原子级平滑,粗糙度均小于1nm,这对制备高性能的相变光盘是十分有利的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张学华;曹猛;乔林;杨瑾;刘桐;李德军;;工作气压对TaN/VN纳米多层膜结构与机械性能的影响[J];真空;2007年02期
2 王玉新;郑亚茹;王晓玉;王晓雪;董李娜;宋哲;;氮气分压比对硼碳氮薄膜的组分及光学带隙的影响[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2011年01期
3 李驰麟;刘文元;傅正文;;基于LiCo_(0.8)M_(0.2)O_2(M=Ni,Zr)薄膜的全固态薄膜锂电池(英文)[J];化学物理学报(英文版);2006年06期
4 刘震;吴锋;;氮化铜薄膜作为锂离子电池的负极材料[J];电源技术;2008年03期
5 孔金丞;李志;孔令德;赵俊;于晓辉;王善力;姬荣斌;;非晶态锑化铟薄膜的射频磁控溅射生长及其结构和光学特性研究[J];红外技术;2008年06期
6 陈足红;姚斌;郑昌佶;杨通;赵婷婷;单崇新;张振中;李炳辉;张吉英;申德振;;铟磷共掺杂p型氧化锌薄膜形成机理和性质(英文)[J];发光学报;2009年01期
7 李雪婧;那延祥;冯克成;;VO_2薄膜的制备及其喇曼光谱研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年01期
8 赵灵智;;锂离子电池Sn负极材料的制备及性能[J];广东化工;2009年04期
9 王健;白亦真;张东;潘丽;柳浩;管昌雨;吴占玲;赵纪军;;用不同靶材制备B-C-N薄膜及其红外表征[J];吉林大学学报(理学版);2010年06期
10 王丽;石敏;周国庆;左如忠;许育东;苏海林;伍光;于桂洋;于涛;;2-2型磁电复合薄膜材料研究现状[J];金属功能材料;2010年06期
11 张志伟;王瑶;邓元;谭明;;射频磁控溅射制备层状Bi-Te薄膜及热电性能研究(英文)[J];无机材料学报;2011年05期
12 孙雅琴;严少平;;BCN薄膜的硬度和剩余应力的研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2005年04期
13 刘思鹏;亢原彬;王晖;李德军;邓湘云;;调制周期对TiB_2/TiAlN纳米多层膜机械性能的影响[J];真空科学与技术学报;2008年S1期
14 王玉新;郑亚茹;宋哲;冯克成;赵永年;;FTIR法研究BCN薄膜的内应力[J];光谱学与光谱分析;2008年07期
15 田明霞;李长生;张晔;金岚;孙建;;钛铝系金属间化合物薄膜的制备和摩擦性能[J];机械工程材料;2008年05期
16 高立;张建民;;射频磁控溅射和电子束蒸发制备ZnO薄膜特性的比较[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2009年03期
17 陈国平,张随新;射频磁控溅射制备SiO_2膜[J];真空科学与技术学报;1995年05期
18 李哲奎,李俊杰,金曾孙,吕宪义,白晓明,郑冰,田宏伟,于狭升;在不同退火温度下射频磁控溅射CN_x膜的电子场发射性质[J];吉林大学学报(理学版);2005年02期
19 孙金池;刘正堂;李阳平;冯丽萍;张兴刚;;射频功率对Cu/Ag导电薄膜结构和性能的影响[J];西北工业大学学报;2005年06期
20 朱慧群;丁瑞钦;王忆;吴桐庆;;分层沉积GaAs/SiO_2纳米薄膜的结构和吸收光谱[J];人工晶体学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 童俊军;刘秋香;蒋艳萍;唐新桂;;气氛对射频磁控溅射NiFe_2O_4薄膜性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
2 杨利;庄惠照;魏芹芹;孙振翠;郭兴龙;董志华;高海永;薛成山;;氨化磁控溅射Ga_2O_3膜在Si(111)衬底上制备GaN纳米棒[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 任雪勇;谢泉;杨吟野;肖清泉;杨创华;曾武贤;梁艳;;溅射功率对Ca_2Si薄膜性质的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
4 亢原彬;吴景波;邓湘云;李德军;;工作气压对ZrB_2/W纳米多层薄膜结构和机械性能的影响[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
5 郑树凯;王天民;王聪;郝维昌;潘锋;;射频磁控溅射制备TiO_2薄膜的研究[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 王明霞;肖楠;李德军;;WTiN薄膜的合成及其结构和性能的研究[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
7 莫尚军;张继华;;应用于DRAM的高性能钛酸锶钡薄膜的制备研究[A];2010’全国半导体器件技术研讨会论文集[C];2010年
8 张学华;曹猛;杨瑾;刘桐;王明霞;李德军;邓湘云;;Ar/N_2气体比例对TaN/NbN纳米多层膜机械性能的影响[A];中国真空学会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 唐海军;杨传仁;陈宏伟;张继华;冯术成;;后处理工艺对BST薄膜残余应力的影响的分析[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
10 王明霞;张晶晶;杨瑾;刘谦祥;李德军;;Ar/N_2气体比例对ZrN/WN纳米多层膜的结构和性能的影响[A];全国薄膜技术学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉新;硼碳氮薄膜的制备及其光透过性质研究[D];长春理工大学;2005年
2 冯先进;高质量SnO_2薄膜的制备及特性研究[D];山东大学;2008年
3 贾传磊;离子注入法与射频溅射法制备光波导的研究[D];山东大学;2006年
4 刘立华;硼碳氮薄膜的制备及性质研究[D];吉林大学;2006年
5 樊攀峰;RF磁控溅射及LSMCD法制备铁电薄膜的研究[D];天津大学;2005年
6 张浴晖;射频磁控溅射法制备FC/ZnO有机—无机杂化材料及其结构与性能研究[D];东华大学;2008年
7 张锡健;MgZnO薄膜的制备及特性研究[D];山东大学;2006年
8 吴云翼;钛酸铋系铁电薄膜材料改性研究[D];华中科技大学;2008年
9 杨青慧;全频段石榴石薄膜性能及应用基础研究[D];电子科技大学;2009年
10 郑朝丹;铁酸铋系列多铁材料的制备及电性能研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董志华;硅基SiC中间层辅助法合成GaN薄膜和纳米线的研究[D];山东师范大学;2005年
2 林方婷;纳米Fe基软磁合金的制备及微结构研究[D];华东师范大学;2005年
3 祁俊路;射频反应磁控溅射法制备Al_2O_3薄膜结构与性能的研究[D];合肥工业大学;2006年
4 高海永;ZnO薄膜的制备及氨化Ga_2O_3/ZnO薄膜合成一维GaN纳米结构的研究[D];山东师范大学;2005年
5 梁鸿秋;PLZT薄膜电学和光学性能及电光器件原理研究[D];电子科技大学;2007年
6 唐鹏举;纳米硅薄膜太阳电池本征层的制备及性能研究[D];华中科技大学;2007年
7 刘思鹏;射频磁控溅射制备TiB_2/TiAlN纳米多层膜和BaTiO_3薄膜的研究[D];天津师范大学;2009年
8 李娇;氧化锌纳米结构与薄膜的制备及光学特性研究[D];大连理工大学;2008年
9 彭家根;PZT热释电薄膜材料的研究[D];电子科技大学;2005年
10 赵莉;钛酸锶钡非线性铁电薄膜的尺寸效应研究[D];电子科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978