鍺系材料原位變溫結(jié)構(gòu)檢測(cè)及其相變機(jī)理探討.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、從硫系相變材料被報(bào)道可用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器之后,相變材料加速了相變存儲(chǔ)技術(shù)的研究,并在上世紀(jì)80年代得到飛速發(fā)展。發(fā)展相變存儲(chǔ)技術(shù)的關(guān)鍵在于研究性能較好的相變材料,而鍺系化合物正是這樣一類重要的相變材料。
  本文采用原位變溫XRD檢測(cè)技術(shù),對(duì)鍺系相變材料在相變過程中晶體結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行分析,即研究不同溫度下材料出現(xiàn)的不同晶體結(jié)構(gòu),用Rietveld全譜擬合方法對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精修,結(jié)合密度泛函理論框架下的平面波贗勢(shì)方法對(duì)鍺系相變材料在不

2、同溫度下的晶體結(jié)構(gòu)和相變過程進(jìn)行了研究。
  Highscore是X射線衍射儀附帶的XRD數(shù)據(jù)處理及分析程序,通過分析XRD數(shù)據(jù)及Rietveld全譜方法結(jié)構(gòu)精修,可以研究不同溫度下樣品的晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)比論文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)合精修結(jié)果可以得出下結(jié)論:隨著溫度的上升,GeTe的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,從室溫到300℃時(shí),由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱浇Y(jié)構(gòu),晶胞體積膨脹;到400℃時(shí),由六方結(jié)構(gòu)又轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu),晶胞體積縮小,a、b方向的變化小,而c方

3、向的變化明顯。摻雜Bi后的GeTe(Ge1Bi2Te4)在135℃時(shí)由非晶變成六方結(jié)構(gòu)的晶體,并隨著溫度進(jìn)一步升高,衍射峰總體上逐漸變窄,結(jié)晶性逐漸變好,晶胞體積縮小,在溫度較高時(shí)晶胞體積變化較小。摻雜Sb后的GeTe(Ge2Sb2Te5)在160℃時(shí)由非晶變成六方結(jié)構(gòu)的晶體,隨著溫度進(jìn)一步升高,其晶胞的體積先受襯底影響而縮小后因受熱而膨脹。研究表明,元素?fù)诫s可以降低GeTe相變材料的相變溫度。通過第一性原理計(jì)算出GeTe的電子密度分布

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