元素碲薄膜微缩特性

目前本课题组已经研究并提出了具有优异开关性能的碲（Te）单质器件，并在国际顶级期刊Science（2021，374，1390）上发表了相关论文，引起了相关领域的广泛关注。Te单质开关器件具有高驱动力、高速和长寿命等优异开关性能，其基于传统开关器件的晶态-液态新型开关机理。但是目前单质Te器件的漏导在亚微安量级，最大只能支持32Kb的存储阵列，因而降低漏导成为了推动相关研究与实现工程化的关键问题。研究发现，Te开关器件的亚阈值电流主要受到Te薄膜与TiN电极之间形成的肖特基势垒以及Te材料本身的禁带宽度。由此，可以通过两种方式进一步降低Te单质开关器件的漏导：第一种方式是改变电极材料，使用Pt等与Te材料功函数差距较大的电极材料；第二种方式是提高材料本身的禁带宽度。相关领域已有文献提出，随着厚度的降低，Te材料禁带宽度有明显增大现象，这契合了本课题进一步降低Te单质开关器件漏导的目的，以期实现其开关性能的优化。