Ge-Te基硫系材料析晶动力学及其结构阈值研究
发布时间：2021-06-21 11:11
Ge-Te基硫系材料在中远红外光通信和光电相变存储领域都有着极其重要作用,如Ge20Te80具有良好的非晶态结构稳定性可用于中远红外光通信传输,而Ge50Te50则具有超快的结晶速率可作为相变存储材料。这两种应用反映了成分变化对Ge-Te过冷液区结晶动力学的影响巨大,而如今鲜有相关报道。另外,鉴于Ge-Te的弱共价键键性,其物理性能和结构随成分的演化规律还未能被人们所熟知。本文首先定量研究了单质S、Se、Te的结晶动力学,为之后的研究打下基础。然后利用闪速DSC结合适当粘度模型首次全面揭示十余个Ge-Te成分的结晶动力学,并总结出材料最大结晶速率与约化温度Trg之间存在的普适性联系。接着通过研究二十余个Ge-Te材料的物理性能和结构,及其随成分演化的规律性,总结出四个阈值点,并揭示了该体系复杂的结晶行为。最后对Te基相变材料的玻璃转变,及其过冷液脆度强弱转变现象进行研究讨论。本文主要内容如下:1、通过闪速DSC和普通DSC并结合VFT粘度模型研究并比较了三种单质硫系玻璃S、Se...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三种硫系玻璃的透过光谱比较
图 1.1 (a)玻璃共价网络结构示意图。(b)元素周期表。. 1.1 (a) Structural sketch of glass covalent network. (b) Periodic tabthe elements. 1.2 二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三种硫系玻璃的透过光谱
在十九世纪六十年代，S.R.Ovshinsky 研究发现硫系材料能通过光电晶态和非晶态下快速可逆转变[10]，这一发现激起了人们对硫系材料储领域的研究热情。但起初发现的材料只有毫秒级的相转变速度，这系材料能否真的用于数据存储产生了疑问。研究人员一直致力于寻找逆相转变能力的硫系材料，首次被发现具有该特点的是 Ge50Te50[11]。da 等人发现 GeTe-Sb2Te3这种伪二元的硫系材料具有百纳秒以内的]，他们报道 Ge1Sb4Te7、Ge1Sb2Te4、Ge2Sb2Te5(GST)分别具有 30、相转变速度[12]，其中 GST 同时具有较高的结晶温度(172oC)，该成作为相变存储介质材料用于多种光盘存储技术中，包括 CDs，DVDs 等[12]。之后，越来越的硫系材料被发现可用于快速可逆相变存储技非金属或金属掺杂的 GST[12]，具有较大光学常数差的 Ag-In-Sb2Te[ Ge-Sb 二元材料等[14]。具体的硫系相变材料发展历史可从图 1.3 中由 Wuttig 等人统计的在 2007 年之前的主流相变材料体系[15]。
本文编号：3240571
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三种硫系玻璃的透过光谱比较
图 1.1 (a)玻璃共价网络结构示意图。(b)元素周期表。. 1.1 (a) Structural sketch of glass covalent network. (b) Periodic tabthe elements. 1.2 二氧化硅玻璃和氟化物玻璃，以及三种硫系玻璃的透过光谱
在十九世纪六十年代，S.R.Ovshinsky 研究发现硫系材料能通过光电晶态和非晶态下快速可逆转变[10]，这一发现激起了人们对硫系材料储领域的研究热情。但起初发现的材料只有毫秒级的相转变速度，这系材料能否真的用于数据存储产生了疑问。研究人员一直致力于寻找逆相转变能力的硫系材料，首次被发现具有该特点的是 Ge50Te50[11]。da 等人发现 GeTe-Sb2Te3这种伪二元的硫系材料具有百纳秒以内的]，他们报道 Ge1Sb4Te7、Ge1Sb2Te4、Ge2Sb2Te5(GST)分别具有 30、相转变速度[12]，其中 GST 同时具有较高的结晶温度(172oC)，该成作为相变存储介质材料用于多种光盘存储技术中，包括 CDs，DVDs 等[12]。之后，越来越的硫系材料被发现可用于快速可逆相变存储技非金属或金属掺杂的 GST[12]，具有较大光学常数差的 Ag-In-Sb2Te[ Ge-Sb 二元材料等[14]。具体的硫系相变材料发展历史可从图 1.3 中由 Wuttig 等人统计的在 2007 年之前的主流相变材料体系[15]。
本文编号：3240571
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