Научная статья на тему 'Измерительный комплекс для исследования температурных зависимостей электрического сопротивления халькогенидных материалов в твердом и жидком состояниях'

Измерительный комплекс для исследования температурных зависимостей электрического сопротивления халькогенидных материалов в твердом и жидком состояниях Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
17
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
фазопеременные материалы / халькогенидные полупроводники / фазовая память / процесс плавления / температура плавления / электрофизические свойства / аппаратно-программный комплекс / phase-change materials / chalcogenide semiconductors / phase-change memory / melting process / melting temperature / electrical properties / hardware-software complex

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Лазаренко Петр Иванович

В настоящее время фазопеременные халькогенидные материалы активно применяются для создания энергонезависимой электрической и оптической памяти и различных устройств перестраиваемой фотоники. Принцип перевода халькогенидных материалов из кристаллического в аморфное состояние основан на процессе плавления. Определение параметров фазового перехода кристалл – расплав и связанных с ним процессов, воздействующих на фазопеременный материал, является критически важным с позиции дальнейшего увеличения количества рабочих циклов и оптимизации параметров создаваемых устройств, в том числе энергопотребления. В работе представлены результаты разработки, создания и введения в эксплуатацию аппаратно-программного комплекса по измерению электрического сопротивления халькогенидных материалов во время нагрева. Разработанный аппаратно-программный комплекс позволяет проводить измерения температурных зависимостей электрического сопротивления различных полупроводниковых материалов, в том числе в расплавленном состоянии, от комнатной температуры до температуры 800 °С как на воздухе, так и в инертной атмосфере. Проверка работоспособности аппаратно-программного комплекса проведена на селене и теллуре. Результаты измерений показали высокую сходимость с литературными данными и результатами дифференциальной сканирующей калориметрии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Лазаренко Петр Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Measuring complex for studying temperature dependence of the electrical resistance of chalcogenide materials in the solid and molten states

Currently, phase-change chalcogenide materials, whose optical and electrical properties significantly change during phase transformations between amorphous and crystalline states, are successfully used to produce non-volatile electrical and optical memory as well as various tunable photonic devices. The principle of amorphization for these chalcogenide materials is based on the melting process. Determining the parameters of the phase transition between crystal and molten states and understanding all the related processes is critical to further increasing the number of operating cycles and optimizing the parameters of the devices being created, including their energy consumption. In this work, the results of the development, creation and launch of a hardware-software complex designed for measuring electrical resistance of chalcogenide materials during the heating process is presented. The developed complex allows measuring the temperature dependencies of the electrical resistance of various chalcogenide semiconductors, including their molten state. The complex can carry out the measurements both in air and in inert atmospheres, starting from room temperature up to 800 °C. The selenium and tellurium bulk materials were investigated to prove the operability of the complex. The test results were compared with the literature data and the results of differential scanning calorimetry and have shown high reproducibility.

Текст научной работы на тему «Измерительный комплекс для исследования температурных зависимостей электрического сопротивления халькогенидных материалов в твердом и жидком состояниях»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАРШРУТЫ TECHNOLOGICAL PROCESSES AND ROUTES

Научная статья УДК 546.22/.24

doi:10.24151/1561-5405-2024-29-2-158-167 EDN: NVNAQJ

Измерительный комплекс для исследования температурных зависимостей электрического сопротивления халькогенидных материалов в твердом и жидком состояниях

П. И. Лазаренко

Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия

aka.jum@gmail.com

Аннотация. В настоящее время фазопеременные халькогенидные материалы активно применяются для создания энергонезависимой электрической и оптической памяти и различных устройств перестраиваемой фотоники. Принцип перевода халькогенидных материалов из кристаллического в аморфное состояние основан на процессе плавления. Определение параметров фазового перехода кристалл - расплав и связанных с ним процессов, воздействующих на фазопеременный материал, является критически важным с позиции дальнейшего увеличения количества рабочих циклов и оптимизации параметров создаваемых устройств, в том числе энергопотребления. В работе представлены результаты разработки, создания и введения в эксплуатацию аппаратно-программного комплекса по измерению электрического сопротивления халькогенидных материалов во время нагрева. Разработанный аппаратно-программный комплекс позволяет проводить измерения температурных зависимостей электрического сопротивления различных полупроводниковых материалов, в том числе в расплавленном состоянии, от комнатной температуры до температуры 800 °С как на воздухе, так и в инертной атмосфере. Проверка работоспособности аппаратно-программного комплекса проведена на селене и теллуре. Результаты измерений показали высокую сходимость с литературными данными и результатами дифференциальной сканирующей калориметрии.

Ключевые слова: фазопеременные материалы, халькогенидные полупроводники, фазовая память, процесс плавления, температура плавления, электрофизические свойства, аппаратно-программный комплекс

Для цитирования: Лазаренко П. И. Измерительный комплекс для исследования температурных зависимостей электрического сопротивления халькогенидных материалов в твердом и жидком состояниях // Изв. вузов. Электроника. 2024. Т. 29. № 2. С. 158-167. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-2-158-167. - EDN: NVNAQJ.

© П. И. Лазаренко, 2024

Финансирование работы: работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 20-79-10322, https://rscf.ru/project/20-79-10322/) с применением оборудования ЦКП «Микросистемная техника и электронная компонентная база».

Благодарности: автор статьи выражает благодарность Бабичу А. В., Веретенни-кову В. В. и Морозову И. С. за техническую помощь при проведении измерений.

Original article

Measuring complex for studying temperature dependence of the electrical resistance of chalcogenide materials in the solid and molten states

P. I. Lazarenko

National Research University of Electronic Technology, Moscow, Russia aka.jum@gmail.com

Abstract. Currently, phase-change chalcogenide materials, whose optical and electrical properties significantly change during phase transformations between amorphous and crystalline states, are successfully used to produce non-volatile electrical and optical memory as well as various tunable photonic devices. The principle of amorphization for these chalcogenide materials is based on the melting process. Determining the parameters of the phase transition between crystal and molten states and understanding all the related processes is critical to further increasing the number of operating cycles and optimizing the parameters of the devices being created, including their energy consumption. In this work, the results of the development, creation and launch of a hardware-software complex designed for measuring electrical resistance of chalcogenide materials during the heating process is presented. The developed complex allows measuring the temperature dependencies of the electrical resistance of various chalcogenide semiconductors, including their molten state. The complex can carry out the measurements both in air and in inert atmospheres, starting from room temperature up to 800 °C. The selenium and tellurium bulk materials were investigated to prove the operability of the complex. The test results were compared with the literature data and the results of differential scanning calorimetry and have shown high reproducibility.

Keywords: phase-change materials, chalcogenide semiconductors, phase-change memory, melting process, melting temperature, electrical properties, hardware-software complex

For citation: Lazarenko P. I. Measuring complex for studying temperature dependence of the electrical resistance of chalcogenide materials in the solid and molten states. Proc. Univ. Electronics, 2024, vol. 29, no. 2, pp. 158-167. https://doi.org/10.24151/ 1561-5405-2024-29-2-158-167. - EDN: NVNAQJ.

Funding: the work has been supported by the Russian Science Foundation (project no. 20-79-10322, https://rscf.ru/project/20-79-10322/) in using Core facilities center "MEMS and electronic components".

Acknowledgments: the author expresses gratitude to Babich A. V., Veretennikov V. V. and Morozov I. S. for technical assistance in measurements.

Введение. Современные информационные технологии требуют решения фундаментальных и прикладных задач при высокоскоростной передаче, обработке и хранении данных, отображении информации и управлении оптическими сигналами. Одна из таких задач - разработка и создание быстродействующих электрических, оптических и электрооптических элементов, обеспечивающих переключение между логическими состояниями и их энергонезависимое поддержание. Создание данных элементов может быть реализовано на основе функциональных материалов, способных реверсивно изменять свое фазовое состояние (Phase Change Material, PCM) [1-3]. На основе подобных материалов осуществляется производство энергонезависимой электрической фазовой памяти с произвольным доступом [4], создаются полностью оптические энергонезависимые элементы для фотонных ИС, например микрокольцевые резонаторы [5], интерферометры Маха - Цендера [6] и т. д., а также ИС систем отображения информации, таких как метаповерхности [7], компьютерно-генерируемые голограммы [8], оптические отражающие дисплеи [9] и т. д. Наиболее распространенный класс материалов, способных изменять свое фазовое состояние, - халькогенидные полупроводники, в том числе селениды (Sb2Se3, GaiSb6Se3 и др.) и теллуриды (GeTe, Ge2Sb2Te5 и др.) [1]. Тонкопленочные структуры данных соединений могут контролируемо совершать быстрые фазовые превращения между неупорядоченным, аморфным, и упорядоченным, кристаллическим, состояниями в результате тепловых, электрических воздействий и излучения и, как следствие, изменять свои оптические и электрофизические свойства [10].

Классический принцип перевода халькогенидного материала из кристаллического состояния в аморфное основан на процессе плавления. Вначале функциональную область халькогенидного материала нагревают выше температуры плавления, а далее быстро охлаждают до температуры ниже температуры кристаллизации. В данном процессе определяют максимальное энергопотребление разрабатываемых устройств. Процесс существенно влияет на стабильность и количество циклов работы элементов.

Однако анализ результатов по исследованию процесса плавления халькогенидных материалов показал существенный разброс данных, в частности по изменению удельного сопротивления для материала Ge2Sb2Te5 [11]. Высокотемпературные исследования электрофизических свойств для таких сред, как расплавы халькогенидных полупроводников, предъявляют особые требования [12] к условиям их проведения и к устойчивости материалов измерительной ячейки и зондов, несоблюдение которых может быть одной из причин разброса данных в литературе.

В настоящей работе рассматривается аппаратно-программный комплекс (АПК) по измерению электрического сопротивления халькогенидных материалов во время нагрева.

Структура и принцип работы АПК. Принципиальная схема разработанного АПК, обеспечивающая измерение температурных зависимостей сопротивления материалов, в том числе халькогенидов в расплавленном состоянии, приведена на рис. 1. Основные функциональные блоки АПК следующие: измерительная ячейка, камера, система измерения электрофизических свойств, система вакуумирования и напуска инертных газов, система контроля и поддержания заданной температуры.

Высокотемпературные исследования электрофизических свойств для таких сред, как расплав полупроводника, предъявляют особые требования к материалам измерительной ячейки и зондов. Для проведения измерений при высоких температурах в АПК используют алундовые ячейки щелевого типа [13], изготовленные методом точного шликерного литья под давлением без дополнительной механической обработки. Схематичное изображение поперечного разреза ячейки представлено на рис. 2.

Рис. 1. Принципиальная схема АПК для исследования температурной зависимости электрического сопротивления полупроводниковых материалов в твердом и расплавленном состояниях: 1 - вольтметр АКИП В7; 2 - источник постоянного тока АКИП 1114; 3 - 10-канальный мультиплексор; 4 - мультиметр Keithley 2700; 5 - эталонный резистор; 6 - переключатель электрических контактов; 7 - вакуумный пост; 8 - система напуска; 9 - измерительная ячейка; 10 - резистивная нагревательная печь; 11 - вольтметр АКИП В7; 12 - автоматизированный контроллер DELTA DTA4848; 13 - регулятор мощности

Fotek DSC-265

Fig. 1. Schematic diagram of the hardware-software complex for studying the temperature dependence of the electrical resistance of semiconductor materials in the solid and molten states: 1 - ACIP V7 voltmeter; 2 - ACIP 1114 DC power source; 3 - 10-channel multiplexer; 4 - Keithley 2700 multimeter; 5 - reference resistor; 6 - electrical contact switch; 7 - vacuum station; 8 - intake system; 9 - measuring cell; 10 - resistive heating furnace; 11 - ACIP V7 voltmeter; 12 - DELTA DTA4848 automated controller; 13 - Fotek DSC-265 power

regulator

Для исследования материал в измельченном состоянии помещается в загрузочный контейнер и щелевое пространство ячейки, используемое в качестве рабочей зоны для измерения электрофизических свойств (см. рис. 2). Заполнение загрузочного контейнера материалом выполняется для компенсации усадки материала в процессе плавления, что позволяет избежать возникновения пустот в щелевом пространстве и, как следствие, нарушения электрического контакта. Загрузочный контейнер закрывается графитовой крышкой для уменьшения загрязнения камеры продуктами сублимации и испарения во время измерений.

Применение измерительной ячейки конструкции щелевого типа из алунда обеспечивает умеренный расход исследуемого материала, надежный электрический контакт с расплавом, постоянное межэлектродное расстояние и отсутствие химической реакции между материалами ячейки и исследуемым расплавом. Высота щелевого пространства 80 мм, ширина 10 мм, глубина 1 мм. Заполнение рабочей зоны ячейки щелевого типа материалом и надежность подведения графитовых контактов проверяются по значению электрического тока в измерительной цепи. В качестве электродов применяются предварительно обработанные стержни графита, заводимые в измерительную ячейку по специальным каналам. Две пары электродов используются для подачи электрического тока и измерения падения напряжения соответственно. Измерительная ячейка с исследуемым материалом располагается в резистивной нагревательной печи, управляемой системой контроля и поддержания заданной температуры на основе автоматизирован-

ного контроллера DELTA DTA4848, регулятора мощности Fotek DSC-265, вольтметра АКИП В7 и подключенных к ним хромель-алюмелевых термопар (см. рис. 1). Измерительные термопары предварительно были от-калиброваны с помощью калибратора Almatek ATC-320 и мультиметра Keithley 2002. Выявленные при калибровке отклонения измеряемой термопарой термоЭДС от значений, указанных в ГОСТ Р8.585-2001 ГСИ [14], учитываются программным обеспечением, что позволяет гарантировать погрешность измерения температуры на уровне не более ±1 °С.

Постоянная скорость нагрева и стабильная температура без перегрева и температурных колебаний поддерживается с помощью пропорционально-интегрально-дифференциально-го метода регулирования. Поддержание скорости изменения температуры при охлаждении в АПК не предусмотрено. Подбор коэффициентов для данного метода регулирования нагрева и поддержания температуры осуществляется с применением метода Коэна - Куна по экспериментально определенной кривой отклика системы. Проведенные испытания показали, что разброс температуры на противоположных концах измерительной ячейки не превышает 10 °С во всем исследуемом диапазоне температур.

Измерение электрического сопротивления исследуемого материала проводится с применением источника постоянного тока АКИП 1114, подключенного к крайним измерительным электродам и формирующего электрический ток в цепи, а также вольтметра АКИП В7, обеспечивающего измерение падения напряжения на образце и на эталонном резисторе за счет 10-канального мультиплексора и переключателя электрических контактов. Протекающий ток контролируется пикоамперметром Keithley 6485 и мульти-метром Keithley 2700, которые позволяют фиксировать ток в диапазоне 0,1 нА - 3 А. Однако максимальное значение для используемого источника постоянного тока составляет 1, 2 А. Разрешение вольтметра АКИП В7 по напряжению равно 0,1 мкВ.

Для защиты исследуемого материала от окисления объем камеры, контур которой обозначен на рис. 1 заштрихованной областью, можно заполнить аргоном через систему напуска. Перед напуском инертного газа проводится откачка воздуха из камеры с применением вакуумного поста на основе форвакуумного насоса. Синхронность работы всех систем осуществляется с использованием разработанного в среде инженерного графического программирования LabView программного обеспечения, которое позволяет проводить измерения в автоматическом режиме по заранее заданной программе.

Результаты тестовых измерений. Работоспособность измерительного АПК проверяли по результатам измерения элементарных селена и теллура полупроводниковой степени чистоты в сопоставлении с результатами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). В качестве проверяемых использовали температуры начала и окончания фазового перехода кристалл - расплав. ДСК-исследования (TA Instruments SDT Q600 Series)

Рис. 2. Схематичное изображение измерительной ячейки: 1 - графитовая крышка;

2 - загрузочный контейнер; 3 - ячейка щелевого типа; 4, 5 - графитовые контакты Fig. 2. Schematic representation of the measuring cell: 1 - graphite lid; 2 - loading container;

3 - slot type cell; 4, 5 - graphite contacts

проводили при температурах от комнатной до 300 и 600 °С для селена и теллура соответственно. Измерения выполняли в атмосфере аргона, что позволило исключить влияние процессов окисления на результаты исследования. Нагрев проводили со скоростью 10 °С/мин. Для измерения использовали корундовые тигли. Предварительно калориметр был откалиброван по пяти стандартным образцам (1п, Cd, РЬ, Zn, Sn). Результаты измерения температурной зависимости электрического сопротивления R для селена и теллура в сопоставлении с данными литературных источников [15, 16] и результатами ДСК представлены на рис. 3, где R/R100 °с и R/Rз50 °с - соотношения измеренных сопротивлений к сопротивлениям, полученным при температурах 100 и 350 °С.

100-

Ют

05 05

1-

0,10-

0,01

■ 1 • 1 '-1 1 - R/Rioо °c 2 - ДСК-кривая о-Я/Люо°с[15] ° j о /2 i ч о ° о

r I % 4 . J% « г 1

125

150

175

200

225

Температура, °с а

250

275

- 2

s

СП S

и g

о

—г

300

1 -

05

0,10-

0,01

—--1->- i ■ i • 1 —1-1-■-1-' 1 ■--1---- 1 - R/R35O °c

2 - ДСК-кривая

о- Л/Л350 °c ['6]

i—*--

\

- t

.-1-.-1-1-- 1-1-1-1—1-1-1-1-1-1-r

350

400

450 500

Температура, °с 6

550

- 6

- 4

7 н z 00

•х о

о ё

-4

600

Рис. 3. Температурные зависимости электрического сопротивления для селена (а) и теллура (б) Fig. 3. Temperature dependences of the electrical resistance for selenium (a)

and tellurium (b)

Результаты измерений показали хорошую корреляцию между зафиксированным изменением электрического сопротивления в диапазоне температур 214-219 °С для селена и 447-449 °С для теллура, эндотермическими пиками на ДСК-кривых в диапазоне температур 218-230 °С для селена и 449-454 °С для теллура и справочными значениями температуры плавления, равной 220,8 °С для селена [17] и 449,8 °С для теллура [18]. Зафиксированное расхождение между температурами может быть обусловлено различной скоростью нагрева образцов, так как измерение электрического сопротивления проводили при скорости нагреве 1 °С/мин, а измерение теплового потока - при 10 °С/мин, и особенностями в подходах к определению температуры плавления различными методами.

После плавления селен и теллур сохраняют полупроводниковый характер электропроводности, что свидетельствует о плавлении по типу полупроводник - полупроводник согласно классификации А. Р. Регеля [19, 20] и соответствует результатам работ [12, 15, 16, 21, 22]. Следует отметить, что на результаты измерения электрофизических характеристик во время процесса плавления значительно влияет предварительная обработка исследуемых материалов. Например, существенное значение на перепад сопротивления во время процесса плавления селена может оказывать обескислороживание [12].

В настоящей работе исследовали материалы, которые не проходили никаких дополнительных стадий обработки. Полученные температурные зависимости электрического сопротивления для селена и теллура, нормированные по значениям, полученным при 100 °С (Л 100 °c) и 350 °С (R350 °с) соответственно, согласуются с литературными данными, представленными в работах [15, 16], как по характеру, так и по значениям изменения электрического сопротивления во время нагрева.

Заключение. Разработанный АПК позволяет проводить измерения температурных зависимостей электрического сопротивления различных полупроводниковых материалов, в том числе в расплавленном состоянии, от комнатной температуры до температуры 800 °С. Системы АПК обеспечивают проведение измерений как на воздухе, так и в инертной атмосфере, что дает возможность исследовать влияние атмосферы на процесс плавления, в том числе процесса окисления. Разработанное специальное программное обеспечение позволяет синхронно работать всем системам. Полученные результаты измерения температуры плавления селена и теллура, а также изменения электрического сопротивления исследуемых материалов при нагреве, в том числе во время плавления, демонстрируют высокую сходимость с литературными данными и результатами ДСК.

Таким образом, АПК для измерения электрического сопротивления халькогенид-ных материалов во время нагрева в твердом и жидком состояниях обеспечивает проведение оптимизации фазопеременных материалов, в том числе параметров процесса плавления, с целью увеличения количества рабочих циклов и оптимизации характеристик запоминающих устройств и перестраиваемых элементов фотоники.

Литература

1. Козюхин С. А., Лазаренко П. И., Попов А. И., Еременко И. Л. Материалы фазовой памяти и их применение // Успехи химии. 2022. Т. 91. № 9. Ст. RCR5033. EDN: MPYYZG.

2. Guo P., Sarangan A. M., Agha I. A review of germanium-antimony-telluride phase change materials for non-volatile memories and optical modulators // Appl. Sci. 2019. Vol. 9. Iss. 3. Art. No. 530. https://doi.org/ 10.3390/app9030530

3. Lotnyk A., Behrens M., Rauschenbach B. Phase change thin films for non-volatile memory applications // Nanoscale Adv. 2019. Vol. 1. Iss. 10. P. 3836-3857. https://doi.org/10.1039/C9NA00366E

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. 3D cross-point phase-change memory for storage-class memory / H.-Y. Cheng, F. Carta, W.-Ch. Chien et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2019. Vol. 52. No. 47. Art. No. 473002. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab39a0

5. Size effect of the Ge2Sb2Te5 cell atop the silicon nitride O-ring resonator on the attenuation coefficient / P. Lazarenko, V. Kovalyuk, P. An et al. // APL Mater. 2021. Vol. 9. Iss. 12. Art. No. 121104. https://doi.org/ 10.1063/5.0066387

6. Low power reconfigurable multilevel nanophotonic devices based on Sn-doped Ge2Sb2Te5 thin films / P. Lazarenko, V. Kovalyuk, P. An et al. // Acta Materialia. 2022. Vol. 234. Art. ID: 117994. https://doi.org/ 10.1016/j.actamat.2022.117994

7. Fabrication of Ge2Sb2Te5 metasurfaces by direct laser writing technique / D. V. Bochek, K. B. Samusev, D. A. Yavsin et al. // Opt. Laser Technol. 2021. Vol. 141. Art. ID: 107124. https://doi.org/10.1016/ j.optlastec.2021.107124

8. Rewritable full-color computer-generated holograms based on color-selective diffractive optical components including phase-change materials / C.-Y. Hwang, G. H. Kim, J.-H. Yang et al. // Nanoscale. 2018. Vol. 10. Iss. 46. P. 21648-21655. https://doi.org/10.1039/C8NR04471F

9. Zhou T., Gao D., Cao Sh., Cheng Zh. Electrically tunable non-volatile reflective display pixel structure based on phase change material // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. Vol. 1544. Art. No. 012034. https://doi.org/10.1088/ 1742-6596/1544/1/012034

10. Влияние степени кристалличности на дисперсию оптических параметров тонких пленок фазовой памяти Ge2Sb2Te5 / М. Е. Федянина, П. И. Лазаренко, Ю. В. Воробьев и др. // Изв. вузов. Электроника. 2020. Т. 25. № 3. C. 203-218. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-3-203-218. - EDN: SCYZWB.

11. Activation energy of metastable amorphous Ge2Sb2Te5 from room temperature to melt / S. Muneer, J. Scoggin, F. Dirisaglik et al. // AIP Advances. 2018. Vol. 8. Iss. 6. Art. No. 065314. https://doi.org/10.1063/ 1.5035085

12. Регель А. Р., Глазов В. М. Физические свойства электронных расплавов. М.: Наука, 1980. 295 с.

13. Казанджан Б. И. Методика исследования эффекта Холла в жидких полупроводниках // Заводская лаборатория. 1979. Т. 45. № 5. С. 433-435.

14. ГОСТ Р 8.585-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. М.: Изд-во стандартов, 2002. III, 77 с.

15. Vezzoli G. C. Electrical resistance of liquid sulfur to 420 °C and of liquid selenium to 700 °C // J. Am. Ceram. Soc. 1972. Vol. 55. Iss. 2. P. 65-67. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1972.tb11210.x

16. Su C.-H. Semiconductor to metal transition in the solids/melts of Te and pseudo-binary of Hg1-xCdxTe for x = 0, 0.1, and 0.2 // AIP Advances. 2021. Vol. 11. Iss. 4. Art. No. 045109. https://doi.org/10.1063/5.0043779

17. CRC Handbook of Chemistry and Physics / ed. D. R. Lide. 88th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2007. 2640 p.

18. The Merck index: An encyclopedia of chemicals, drugs, and biological / ed. M. J. O'Neil. 13th ed. Rahway, NJ: Merck and Co., 2001. 2564 p.

19. Регель А. Р., Глазов В. М., Крестовников А. Н. Жидкие полупроводники и перспективы их применения // Физ. и хим. обраб. матер. 1967. № 3. С. 118-131.

20. Регель А. Р., Глазов В. М., Крестовников А. Н. Особенности формирования электронных расплавов // Проблемы металлургии: сб. статей. М.: Металлургия, 1968. Вып. 52. С. 206.

21. Abdullaev G. B., Mekhtieva S. I., Abdinov D. Sh., Aliev G. M. Effect of oxygen on some electrical properties of selenium // Phys. Status Solidi B. 1965. Vol. 11. Iss. 2. P. 891-898. https://doi.org/10.1002/ pssb.19650110239

22. Глазов В. М., Чижевская С. Н., Глаголева Н. Н. Жидкие полупроводники. М.: Наука, 1967. 244 с.

Статья поступила в редакцию 08.09.2023 г.; одобрена после рецензирования 15.09.2023 г.;

принята к публикации 12.02.2024 г.

Информация об авторе

Лазаренко Петр Иванович - кандидат технических наук, начальник лаборатории материалов и устройств активной фотоники, доцент Института перспективных материалов и технологий Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124482, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1), aka.jum@gmail.com

References

1. Kozyukhin S. A., Lazarenko P. I., Popov A. I., Eremenko I. L. Phase change memory materials and their applications. Russ. Chem. Rev., 2022, vol. 91, iss. 9, art. ID: RCR5033. https://doi.org/10.1070/RCR5033

2. Guo P., Sarangan A. M., Agha I. A review of germanium-antimony-telluride phase change materials for non-volatile memories and optical modulators. Appl. Sci., 2019, vol. 9, iss. 3, art. no. 530. https://doi.org/ 10.3390/app9030530

3. Lotnyk A., Behrens M., Rauschenbach B. Phase change thin films for non-volatile memory applications. Nanoscale Adv., 2019, vol. 1, iss. 10, pp. 3836-3857. https://doi.org/10.1039/C9NA00366E

4. Cheng H.-Y., Carta F., Chien W.-Ch., Lung H.-L., BrightSky M. 3D cross-point phase-change memory for storage-class memory. J. Phys. D: Appl. Phys., 2019, vol. 52, no. 47, art. no. 473002. https://doi.org/10.1088/ 1361-6463/ab39a0

5. Lazarenko P., Kovalyuk V., An P., Prokhodtsov A., Golikov A., Sherchenkov A., Kozyukhin S., Fradkin I. et al. Size effect of the Ge2Sb2Te5 cell atop the silicon nitride O-ring resonator on the attenuation coefficient. APL Mater., 2021, vol. 9, iss. 12, art. no. 121104. https://doi.org/10.1063Z5.0066387

6. Lazarenko P., Kovalyuk V., An P., Kozyukhin S., Takats V., Golikov A., Glukhenkaya V., Vorobyov Yu. et al. Low power reconfigurable multilevel nanophotonic devices based on Sn-doped Ge2Sb2Te5 thin films. ActaMaterialia, 2022, vol. 234, art. ID: 117994. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.117994

7. Bochek D. V., Samusev K. B., Yavsin D. A., Zhukov M. V., Limonov M. F., Rybin M. V., Shishkin I. I., Sinelnik A. D. Fabrication of Ge2Sb2Te5 metasurfaces by direct laser writing technique. Opt. Laser Technol., 2021, vol. 141, art. ID: 107124. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107124

8. Hwang C.-Y., Kim G. H., Yang J.-H., Hwang C.-S., Cho S. M., Lee W.-J., Pi J.-E., Choi J. H. et al. Rewritable full-color computer-generated holograms based on color-selective diffractive optical components including phase-change materials. Nanoscale, 2018, vol. 10, iss. 46, pp. 21648-21655. https://doi.org/10.1039/ C8NR04471F

9. Zhou T., Gao D., Cao Sh., Cheng Zh. Electrically tunable non-volatile reflective display pixel structure based on phase change material. J. Phys.: Conf. Ser., 2020, vol. 1544, art. no. 012034. https://doi.org/10.1088/ 1742-6596/1544/1/012034

10. Fedyanina M. E., Lazarenko P. I., Vorobyev Yu. V., Kozyukhin S. A., Dedkova A. A., Yakubov A. O., Levitskii V. S., Sagunova I. V., Sherchenkov A. A. Influence of crystallization degree on the optical parameters dispersion of Ge2Sb2Te5 thin films for phase-change memory. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics, 2020, vol. 25, no. 3, pp. 203-218. (In Russian). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-3-203-218. -EDN: SCYZWB.

11. Muneer S., Scoggin J., Dirisaglik F., Adnane L., Cywar A., Bakan G., Cil K., Lam C., Silva H., Gokirmak A. Activation energy of metastable amorphous Ge2Sb2Te5 from room temperature to melt. AIP Advances, 2018, vol. 8, iss. 6, art. no. 065314. https://doi.org/10.1063/L5035085

12. Regel' A. R., Glazov V. M. Physical properties of electron melts. Moscow, Nauka Publ., 1980. 295 p. (In Russian).

13. Kazandzhan B. I. Methodology of Hall effect studying in liquid semiconductors. Zavodskaya laboratoriya = Industrial Laboratory, 1979, vol. 45, no. 5, pp. 433-435. (In Russian).

14. GOST R 8.585-200. State system for ensuring the uniformity of measurements. Thermocouples. Nominal static characteristics of conversion. Moscow, Izd-vo standartov Publ., 2022. iii, 77 p. (In Russian).

15. Vezzoli G. C. Electrical resistance of liquid sulfur to 420 °C and of liquid selenium to 700 °C. J. Am. Ceram. Soc., 1972, vol. 55, iss. 2, pp. 65-67. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1972.tb11210.x

16. Su C.-H. Semiconductor to metal transition in the solids/melts of Te and pseudo-binary of Hgi-xCdxTe for x = 0, 0.1, and 0.2. AIP Advances, 2021, vol. 11, iss. 4, art. no. 045109. https://doi.org/10.1063/5.0043779

17. Lide D. R., ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 88th ed. Boca Raton, FL, CRC Press, 2007. 2640 p.

18. O'Neil M. J., ed. The Merck index: An encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. 13th ed. Rahway, NJ, Merck and Co., 2001. 2564 p.

19. Regel' A. R., Glazov V. M., Krestovnikov A. N. Liquid semiconductors and prospects for their application. Fiz. i khim. obrab. mater. = Physics and Chemistry of Materials Treatment, 1967, no. 3, pp. 118-131. (In Russian).

20. Regel' A. R., Glazov V. M., Krestovnikov A. N. Features of the formation of electronic melts. Problemy metallurgii, collected papers. Moscow, Metallurgiya Publ., 1968, iss. 52, p. 206. (In Russian).

21. Abdullaev G. B., Mekhtieva S. I., Abdinov D. Sh., Aliev G. M. Effect of oxygen on some electrical properties of selenium. Phys. Status Solidi B, 1965, vol. 11, iss. 2, pp. 891-898. https://doi.org/10.1002/ pssb.19650110239

22. Glazov V. M., Chizhevskaya S. N., Glagoleva N. N. Liquid semiconductors. Moscow, Nauka Publ., 1967. 244 p. (In Russian).

The article was submitted 08.09.2023; approved after reviewing 15.09.2023;

accepted for publication 12.02.2024.

Information about the author

Peter I. Lazarenko - Cand. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory of Active Photonic Materials and Devices, Assoc. Prof. of the Institute of Perspective Materials and Technologies, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), aka.jum@gmail.com

/-\

Вниманию читателей журнала «Известия высших учебных заведений. Электроника»

Подписку на печатную версию журнала можно оформить:

• по каталогу «Периодические издания. Газеты и журналы» ООО «Урал-Пресс Округ» (подписной индекс 47570): https://www.ural-press.ru/catalog

• по объединенному каталогу «Пресса России» ООО «Агентство «Книга-Сервис» (подписной индекс 38934): https://www.akc.ru

• через Агентство «ПРЕССИНФОРМ»: http://presskiosk.ru/catalog

• через редакцию - с любого номера и до конца года: http://ivuz-e.ru

Подписку на электронную версию журнала можно оформить на сайтах:

• Научной электронной библиотеки: https://www.elibrary.ru

• ООО «Агентство «Книга-Сервис»: https://www.rucont.ru; www.akc.ru;

https://www.pressa-rf.ru

• ООО «Урал-Пресс Округ»: https://www.delpress.ru

• ООО «ИВИС»: https://www.ivis.ru

\___/

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.