Структура и оптические свойства тонких пленок GST

Аңдатпа

В работе представлены результаты исследований структуры и оптических свойств наноразмерных пленок толщиной от 50 до 175 нм системы GST состава Ge₂Sb₂Te₅. Пленки получались на подложках при комнатной температуре методом ионно-плазменного магнетронного распыления поликристаллической мишени Ge₂Sb₂Te₅ в атмосфере аргона при давлении ~1 Па и скорости осаждения ~0,3 нм/с. Морфология и состав пленок контролировались методами сканирующей электронной микроскопии и энерго-дисперсионного анализа. Установлено, что в составе пленок наблюдается некоторое превышение содержания атомов германия и недостаток атомов теллура по сравнению с формульным соотношением. Структура пленок исследовалась методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Установлено, что пленки являются сплошными и имеют типичную аморфную структуру с ближним порядком. Из спектров оптического пропускания и отражения света пленок рассчитаны спектральные зависимости коэффициентов поглощения. Установлено, что для наноразмерных пленок Ge₂Sb₂Te₅ в области фундаментального поглощения выполняется квадратичный закон Тауца. Показано, что оптическая ширина запрещенной зоны пленок существенно зависит от их толщины. С уменьшением толщины пленок от 175 до 50 нм их оптическая ширина запрещенной зоны значительно возрастает от 0,63 до 0,96 зВ.