[发明专利]基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料，其特征在于，其是将Ge₂Sb₂Te₅金属层和Sb金属层在柔性PEEK衬底上交替沉积复合而成的，该材料的化学通式为[Ge₂Sb₂Te₅(xnm)/Sb(ynm)]_a；

其中，x nm为单层Ge₂Sb₂Te₅层的厚度且1nm≤x nm10nm；y nm为单层Sb层的厚度且1nm≤y nm10nm；相邻溅射的Ge₂Sb₂Te₅层和Sb层作为一个交替周期，a为Ge₂Sb₂Te₅层和Sb层的交替周期数，2≤a10。

2.如权利要求1所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料，其特征在于，(xnm+ynm)×a表示总膜厚，40nm≤(xnm+ynm)×a≤60nm。

3.如权利要求1所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料，其特征在于，(x+y)×a＝50nm。

4.如权利要求1-3中任一项所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)柔性PEEK衬底的预处理；

(2)磁控溅射准备：安装待溅射的Ge₂Sb₂Te₅靶材和Sb靶材，对溅射腔室抽真空，以Ar气作为溅射气体，设定溅射速率、Ar气流量并调节溅射气压；

(3)磁控溅射制备Ge₂Sb₂Te₅/Sb多层纳米复合相变存储薄膜：

a)靶材清洁；

b)将待溅射的PEEK衬底转到Sb靶位，开启Sb靶位的交流电源，设定溅射时间和溅射速率后溅射Sb薄膜，获得单层Sb层；

c)将待溅射的PEEK衬底旋转到Ge₂Sb₂Te₅靶位，开启Ge₂Sb₂Te₅靶位的交流电源，设定溅射时间和溅射速率后溅射Ge₂Sb₂Te₅薄膜，获得单层Ge₂Sb₂Te₅层；

d)将步骤b)中获得的单层Sb层和步骤c)中获得的单层Ge₂Sb₂Te₅层作为一个交替周期，数次重复步骤b)和c)得到相应交期数的基于柔性PEEK衬底的Ge₂Sb₂Te₅/Sb多层纳米复合相变存储薄膜材料。

5.如权利要求4所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Ar气的体积百分比≥99.999％，气体流量为25～35sccm，溅射气压为0.15～0.45Pa，溅射功率为30W。

6.如权利要求4所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料的制备方法，其特征在于，用于溅射的Ge₂Sb₂Te₅靶材以及Sb靶材的原子百分比的纯度大于99.999％；其中，步骤b)中，Sb靶材的溅射速率为2.479s/nm；步骤c)中，Ge₂Sb₂Te₅靶材的溅射速率为2.439s/nm。

7.一种柔性相变存储器，其特征在于，其是基于权利要求1-3中任一项所述的基于PEEK衬底的多层纳米复合相变存储薄膜材料制备得到的。