硒掺杂锗碲相变存储材料的第一性原理研究

摘要：

硒(Se)掺杂可以大幅提高锗碲(GeTe)相变存储材料的再结晶温度,使其具有更高的服役温度和更好的数据保持力,然而Se掺杂对GeTe微观结构和电学性质的影响机制尚不清楚.采用第一性原理计算方法,对Se掺杂GeTe相变存储材料的几何构型、成键性质和电子性质进行了理论研究.结果表明,对于GeTe完美晶体,掺杂的Se原子优先取代Te原子.而对含本征Ge空位的GeTe体系,Se倾向于取代与Ge空位最近邻的Te原子.Se原子与Ge空位具有吸引作用,抑制了Ge空位的移动,从而提高其再结晶温度.Se掺杂导致含Ge空位的菱方相体积收缩,带隙减小,而使含Ge空位的面心立方相体积膨胀,带隙增大.Se掺杂减小了GeTe两晶相的体积差异.计算结果为解释实验中Se掺杂导致的奇特相变性质提供了重要线索.

关键词：Se掺杂GeTe、Ge空位、相变存储材料、第一性原理计算、元素掺杂

所属期刊栏目：44

分类号：TB34;O474(工程材料学)

在线出版日期：2018-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1066-1073