Transformación de fase inducida por estı́mulos eléctricos en pelı́culas delgadas de Sb-Te

M.A. UREÑA; J.ROCCA; F.GOLMAR; N. ACOSTA; M. FONTANA

Jornada; 105º Reunión de la Asociación Física Argentina; 2020

Los vidrios calcogenuros se encuentran entre los materiales promisorios para la fabricacion de memorias novolatiles. Estos materiales presentan el fenomeno de realizar un cambio de fase inducido por un pulso electricoy pasar de una estructura amorfa a una cristalina disminuyendo en varios ordenes de magnitud su resistenciaelectrica (phase change materials, PCM). Este proceso puede revertirse volviendo al estado amorfo y permitiendoas el ciclado de la memoria.En trabajos previos se obtuvieron pelculas delgadas de composicion Sb70Te30 mediante la tecnica de ablacionlaser a partir de blancos de la misma composicion producidos en el laboratorio. Tanto los blancos como las pelculasrecien depositadas fueron caracterizadas por difraccion de rayos X (DRX). Las pelculas obtenidas resultaronamorfas con trazas cristalinas. Se midio la resistencia de las pelculas en funcion de la temperatura (desde ambientehasta 240 C) mediante calentamientos continuos con una velocidad aproximada de 4 C/min. Se observo unadisminucion abrupta de resistencia alrededor de 170 C. Mediante DRX se observo que esta variacion era acompa~nada por la cristalizacion masiva de la muestra.En este trabajo, se realizaron estudios mediante calorimetra diferencial de barrido (DSC) de estas pelculas auna velocidad de calentamiento de 40 C/min observandose el proceso de cristalizacion. Para poder aplicar estosmateriales al dise~no de dispositivos de memoria, es necesario inducir esta transformacion mediante estmuloselectricos en geometras reducidas. La necesidad de reducir la escala, no solo obedece a la factibilidad tecnologica,sino tambien a que el proceso de induccion del cambio de fase y su reversibilidad dependen de la energa porunidad de volumen que debe entregarse al material sensible.Con tecnicas de litografa, deposicion de pelculas delgadas y ataque por va humeda, se construyeron dispositivosen escala micrometrica con una supercie rectangular de Sb70Te30 como material sensible depositada sobre electrodosde cromo coplanares con separacion L y ancho W, ambos de 16 m. Se realizaron ensayos electricos delos mismos y en sus curvas I-V se evidencia la transformacion entre estados con resistencias electricas bien diferenciadas.Se observa el cambio desde el estado original a uno de menor resistencia, atribuible a la cristalizacion,sin embargo no se logro inducir la transformacion inversa.