Халькогенидное стекло Советский патент 1981 года по МПК C03C3/12 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к хальк генидным полупроводниковым стеклам (ХПС), использование которых в микроэлектррнных устройствах, особенно в запоминающих устройствах (ЗУ).основано на их способности обратимо nepeKJ.Aj4aTbCH из высокоомного состояния, в низкоомное под действием электрических импульсов. Этот эффект переключения в стекле характеризуе.тся электрофизи ескими парамет рами переключения, такими как напряжение переключения, токи йключени и выключения и др., которые в значительной степен-и зависят от состава халькогенидного стекла. Известны халькогенидные стекла, включающие, вес.%: S26-45 313-29 Ge17-30 - Sb12-28. Указанное стекло используют В ка честве заукопроводов акустооптических и акустических устройств. Элект рофизические параметры для данного стекла не указаны l. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является халькогенидное стекло на основе германия и теллура с добавками мышьяка 2 J. Недостатком данного стекла является высокое напряхсение (35-40 В) , что затрудняет его применение в ЗУ. Цель изобретения - снижение порогового напряжения. Для достижения указанной цели халькогенидное стекло, включа1сяцее теллур, германий, мышьяк, дополнительно содержит сурьму и серу при следующем соотношении компонентов, вес.%: теллур 85-87, германий 9-11, мышьяк 1-1,6, сурьма 2-3 и сера 0,5-1. Мышьяк в составе стекла приводит к повышению кристаллизационных свойств стекла и укреплению его структурного каркаса за счет образования более прочных объемных связей атомов мышьяка с другими атомами. Кроме того, переход к более многокомпонентной системе, образующей халькогенидное стекло, способствует в определенных условиях стабилизации его стеклообразующих свойств. Эти изменения в свойствах стекла вызывают снижение напряжения переключения на 10-15 В и увеличение на порядок числа циклов переключения.

Пример 1. Халькогенидное стекло с содержанием ингредиентов, вес.%: теллур 86,7j германий 9,3; сурьма 2,1; сера 0,6 и мышьяк 1,3 синтезируют в вакуумированной кварцевой ампуле при ее вра-дении при 1100 5 ч, после чего ампулу охлаждают на воздухе. Полученное соединение распыляют в вакууме термически или в аргонной плазме на слой никеля. Полученное стекло имеет напряжение переключения 23 В, число циклов переключения 10 ,

Пример 2, Халькогенидное стекло с содержанием ингредиентов, вес.%: теллур 86,85; германий 9,45; сурьма 2,1} сера 0,6 и мышьяк 1 синтезируют и анализируют в условиях опытов примера 1, Полученное стекло имеет напряжение переключения около 25 В, что является его максимальным значением,

П. р и м е р 3, Халькогенидное стё.сло с содержанием ингредиентов, вес,%; теллур 86,55; германий 9,15; сурьма 2,1; сера 0,6 и мышьяк 1,6 синтезируют и анализируют в условиях опытов примера 1, Полученное стекло имеет напряжение переключения около 20 В, однако стекло труднее .пoлyчиtь в стеклообразном состоянии из-за сильно возрастающей кристаллизационной способности.

Таким образом, кристаллизационные способности стекла.в указанных пределах возрастают с концентрацией мышьяка, и оптимальным значением концентрации мьицьяка в стекле является величина 1,3 вес,%.

Применение изобретения дает возможность уменьшить расход электроэнергии на процесс переключения и увеличить процент выхода годных приборов за счет снижения напряжения переключения и за счет повьшения надежности и работы, что дает годовой экономический эффект около 50000 р.

Формула изобретения

Халькогенидное стекло, содержаще теллур, германий, мышьяк, отличающееся тем, что, с целью снижения порогового напряжения, оно дополнительно содержит сурьму и серу при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Теллур85-87

Германий9-11

Мышьяк1-1,6

Сурьма2-3

СераО,5-1

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Авторское свидетельство СССР f 565892, кл. С 03 С. 3/12, 1972,

2.Патент США 3271591, кл. 307-88,5, опублик. 1966,