【技術實現步驟摘要】
本申請涉及存儲，尤其涉及一種相變材料以及存儲器。
技術介紹
1、針對馮諾依曼瓶頸對計算機系統性能提升的限制，業界提出一種存儲速度和容量居于動態隨機存取存儲器(dynamic?random?access?memory，dram)和閃存(flash)之間的儲存級存儲器(storage-class?memory，scm)。其中，相變存儲器是少數率先實現量產的儲存級存儲器備選。根據其應用定位，對相變存儲器的性能要求是兼具操作速度和耐久性。
2、因此，如何兼顧相變存儲器的操作速度和耐久性是需要解決的技術問題。
技術實現思路
1、本申請提供一種相變材料及存儲器，以兼顧存儲器的操作速度和耐久性。
2、第一方面，本申請提供一種相變材料，所述相變材料包括：
3、基體材料；
4、hf元素；以及
5、a元素，所述a元素包括n、o以及si中的至少一種元素。
6、在一些實施例中，在所述相變材料中，hf元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
7、在一些實施例中，在所述相變材料中，所述a元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
8、在一些實施例中，所述a元素包括n以及o中的至少一種元素。
9、在一些實施例中，在所述相變材料中，所述hf元素的原子個數百分比與所述a元素的原子個數百分比之差的絕對值小于或等于1％。
10、在一些實施例中，所述基體材料包括ge、sb以及te中的至少一
11、在一些實施例中，所述基體材料包括ge元素、sb元素以及te元素；
12、在所述相變材料中，ge元素的原子個數百分比大于或等于0％且小于或等于50％，sb元素的原子個數百分比大于或等于10％且小于或等于50％，te元素的原子個數百分比大于或等于40％且小于或等于70％。
13、在一些實施例中，所述相變材料的化學通式為(n)x1(hf)y1(gem1sbn1tek1)1-x1-y1；其中，x1代表n元素的原子個數百分比，y1代表hf元素的原子個數百分比，m1/n1/k1代表ge、sb以及te的原子個數百分比，0＜x1≤10％，0＜y1≤10％，0≤m1≤50％，0≤n1≤50％，40％≤k1≤70％。
14、在一些實施例中，所述相變材料包括(ge10sb40te50)91hf5n4、(ge12.5sb37.5te50)91hf5n4、(ge12.5sb37.5te50)88hf8n4以及(ge11.12sb44.44te44.44)91hf5n4中的至少一種。
15、在一些實施例中，所述相變材料的結晶溫度大于或等于150℃且小于或等于300℃。
16、在一些實施例中，所述相變材料的電阻窗口大于或等于1且小于或等于20000。
17、第二方面，本申請還提供一種存儲芯片，所述存儲芯片包括存儲單元，所述存儲單元包括相變層以及分別設置于所述相變層兩側的兩個電極，所述相變層包括上述任意一些實施例的所述相變材料。
18、在一些實施例中，所述電極與所述相變層之間的附著力用能量釋放率表征，且滿足能量釋放率大于或等于0.8j/m2。
19、第三方面，本申請還提供一種存儲器，所述存儲器包括上述任意一些實施例的存儲芯片以及控制器，所述控制器與所述存儲芯片連接，所述控制器用于控制所述存儲芯片。
20、在一些實施例中，所述存儲器的寫入速度大于或等于50ns/次。
21、在一些實施例中，所述存儲器的循環能力大于或等于108次。
22、在本申請的一些實施例提供的相變材料、存儲芯片及存儲器中，在基體材料中同時摻雜hf元素和a元素，a元素包括n、o以及si中的至少一種元素。如此，hf元素和a元素同時摻雜基體材料，可以提升相變材料的結晶溫度，進而提升相變材料在非晶態時的熱穩定性，還能提升包括該相變材料的存儲器的寫入(set)速度，進而提升相變存儲器的操作速度。并且，hf元素和a元素同時摻雜基體材料，還可以提升在寫入過程與擦除(reset)過程之間進行循環的循環耐久性和電阻窗口。
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1.一種相變材料，其特征在于，所述相變材料包括：
2.根據權利要求1所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述Hf元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
3.根據權利要求2所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述A元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
4.根據權利要求3所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述Hf元素的原子個數百分比與所述A元素的原子個數百分比之差的絕對值小于或等于1％。
5.根據權利要求1至4任一項所述的相變材料，其特征在于，所述基體材料包括Ge、Sb以及Te中的至少一種元素。
6.根據權利要求1所述的相變材料，其特征在于，所述基體材料包括Ge元素、Sb元素以及Te元素；
7.根據權利要求6所述的相變材料，其特征在于，所述相變材料的化學通式為(N)x1(Hf)y1(Gem1Sbn1Tek1)1-x1-y1；
8.根據權利要求1或7所述的相變材料，其特征在于，所述相變材料包括(Ge10Sb40Te50)91Hf5N4、(Ge12.5
9.根據權利要求1所述的相變材料，其特征在于，所述相變材料的結晶溫度大于或等于150℃且小于或等于300℃。
10.一種相變存儲器，其特征在于，所述相變存儲器包括權利要求1-9任一項所述相變材料。
...【技術特征摘要】
1.一種相變材料，其特征在于，所述相變材料包括：
2.根據權利要求1所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述hf元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
3.根據權利要求2所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述a元素的原子個數百分比大于0％且小于或等于20％。
4.根據權利要求3所述的相變材料，其特征在于，在所述相變材料中，所述hf元素的原子個數百分比與所述a元素的原子個數百分比之差的絕對值小于或等于1％。
5.根據權利要求1至4任一項所述的相變材料，其特征在于，所述基體材料包括ge、sb以及te中的至少一種元素。
6.根據權利要求1所述的相變材料，其特征在于，所述基體材料包括ge元素、sb元素...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周凌珺，楊紅心，劉峻，
申請(專利權)人：新存科技武漢有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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