DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막의 결정화 거동 및 전기적 특성 평가

Abstract

DC magnetron sputtering 방법으로 증착한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막의 결정화 거동 및 특성을 Four point probe, X-ray diffraction(XRD), Differential scanning calorimeter(DSC), Scanning electron microscopy(SEM), Atomic force microscope(AFM)을 이용하여 측정하였다. 온도 증가에 따른 비저항의 급격한 변화 (Four point probe)는 amorphous에서 crystalline(FCC and HCP)로의 상변화에 의한 것임을 XRD를 통해서 확인하였다. Kissing method를 적용하여 FCC로 결정화 될 때 activation energy는 약 2.11eV 였다 (DSC). 또한 상변화에 따른 두께 변화를 SEM 을 통하여 측정하였다. 두께는 amorphous에서 FCC로 amorphous에서 HCP로 변할 때 각각 약 5.5%, 7.5% 씩 감소하였다. 수평 방향의 current-voltage(I-V curve)은 transmission line model(TLM) 방법을 이용하여 측정하였다. As-deposited 박막과 170℃에서 annealing한 박막 사이의 면저항이 차이를 보였다. 또한, Picoammeter와 DC voltage source를 이용하여 시편 두께(200nm, 100nm, 25nm), electrical current의 크기(20V, 15V, 10V, 5V, 3V, 1.5), pulse time(10ms, 1ms, 100㎲, 10㎲, 100ns, 50ns)의 변화에 따른 상전이 전후 수직 방향의 I-V를 측정하여 저항 변화를 분석하였다.