Details

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.

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.