[发明专利]基于氧掺杂的Sb2

权利要求书

1.一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料，其特征在于，其化学式为：O_x(Sb₂Te₃)_1-x，其中，O为氧元素，x代表氧元素在整个化学组成中的原子百分比，0x40％，

氧原子与Sb₂Te₃中的元素原子结合形成无序氧化物，包裹在Sb₂Te₃周围，将Sb₂Te₃分隔成多个岛状，形成壳-核结构，其中，壳部是氧原子与Sb₂Te₃中的元素原子结合形成无序氧化物，核部为Sb₂Te₃晶粒，

无序氧化物为氧原子与Sb₂Te₃中Sb原子结合形成的无序氧化物，具有熔点较高、热导率较低的特点，所述熔点高是指比Sb₂Te₃熔点高20～30K，所述热导率较低是指热导率接近10^-3量级，接近完全隔热程度。

2.如权利要求1所述的一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料，其特征在于，部分氧元素进入Sb₂Te₃晶粒中，用于提高Sb₂Te₃的非晶稳定性。

3.如权利要求2所述的一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料，其特征在于，O_x(Sb₂Te₃)_1-x材料中，通过控制O的掺入量来控制所述Sb₂Te₃中非晶氧化物晶界的性质从而调控O-Sb₂Te₃相变存储材料的电化学性质，电化学性质包括高低阻态电阻、晶化温度，O-Sb₂Te₃相变存储材料是指O_x(Sb₂Te₃)_1-x材料，其中，0x40％。

4.如权利要求3所述的一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料，其特征在于，氧原子与Sb₂Te₃中Sb原子结合形成无序氧化物，并集中在Sb₂Te₃晶粒周围形成非晶晶界。

5.如权利要求4所述的一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料，其特征在于，氧化物晶界在相变过程中起到提高电热效率、阻止原子迁移的作用，同时用于提高相变层非晶状态的电阻值，改善Sb₂Te₃材料的非晶稳定性。

6.一种基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料的相变存储器，其特征在于，其包括底电极、隔离层、相变存储材料薄膜层和顶电极，其中，所述相变存储材料薄膜层材质为如权利要求1-5之一所述的基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料。

7.制备如权利要求1-5之一所述的基于氧掺杂的Sb₂Te₃相变材料的方法，其特征在于，采用磁控溅射法、化学气相沉积法、原子层沉积法、电镀法或电子束蒸发法制备。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，具体的磁控溅射方法为以下三种中的任意一种：

(1)Sb靶和Te靶在有氧环境下共溅射；

(2)Sb₂Te₃靶在有氧环境下溅射；

(3)O掺杂后的Sb₂Te₃合金靶溅射。