Исследование влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения Ge2Sb2Te5 для устройств фазовой памяти тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Якубов Алексей Олегович

• Якубов Алексей Олегович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Якубов Алексей Олегович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. 1 Обзор рынка запоминающих устройств

1.2 История создания фазовой памяти

1.3 Принцип работы фазовой памяти

1.4 Материалы, применяемые в устройствах фазовой памяти

1.5 Электрофизические свойства материалов фазовой памяти

1.5.1 Температурные зависимости сопротивления

1.5.2 Эффекты переключения и памяти

1.6 Поиск оптимальной структуры ячеек фазовой памяти

1.7 Влияние контактирующих слоев на свойства тонких пленок материалов фазовой памяти

1.7.1 Механические и адгезионные свойства материалов фазовой памяти

1.7.2 Контактное сопротивление

1.7.3 Влияние кинетики кристаллизации на работу фазовой памяти

Постановка цели и задач исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2 МЕТОДИКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК Ge2Sb2Te5

2.1 Методики формирование тонких пленок Ge2Sb2Te5

2.1.1 Вакуумно-термическое испарение

2.1.2 Магнетронное распыление

2.2 Методы исследования состава и структуры

2.2.1 Исследование структуры тонких пленок

2.2.2 Исследование состава

2.3 Методы исследования морфологии поверхности и толщины тонких пленок

2.3.1 Оптическая микроскопия

2.3.2 Растровая электронная микроскопия

2.3.3 Атомно-силовая микроскопия

2.3.4 Профилометрия

2.4 Методы исследования механических и адгезионных свойств

2.4.1 Исследование механических характеристик

2.4.2 Исследование адгезионной прочности

2.4.3 Подготовка образцов для исследования механических характеристик и оценки адгезионной прочности

2.5 Методы измерения электрофизических характеристик тонкопленочных структур на основе Ge2Sb2Te5

2.5.1 Исследование поверхностного сопротивления

2.5.2 Исследование температурных зависимостей электрофизических характеристик

44

2.5.3 Исследование электрического переключения

2.5.4 Методы исследования контактного сопротивления

2.6 Разработка методики оценки кинетических параметров кристаллизации тонких пленок материалов фазовой памяти по результатам измерений температурных зависимостей удельного сопротивления

Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЕВ Ge2Sb2Te5 ДЛЯ УСТРОЙСТВ ФАЗОВОЙ ПАМЯТИ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК И СТРУКТУР НА ИХ ОСНОВЕ

3.1 Отработка процесса формирования тонких пленок Ge2Sb2Te5 методом магнетронного распыления

3.2 Влияние метода формирования на свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5

3.2.1 Исследование состава

3.2.2 Исследование структуры и фазового состояния

3.2.3 Исследование механических свойств

3.2.4 Адгезионная прочность

3.2.5 Исследования температурных зависимостей удельного сопротивления

3.2.6 Кинетика процесса кристаллизации

3.3 Обоснование выбора метода формирования тонких пленок

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ КОНТАКТИРУЮЩИХ СЛОЕВ НА СВОЙСТВА ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ Ge2Sb2Te5

4.1 Механические свойства

4.2 Адгезионная прочность

4.3 Удельное контактное сопротивление

4.4 Влияние контактирующих слоев на кинетику кристаллизации

4.5 Влияние проводящих контактирующих слоев на эффект переключения тонких пленок Ge2Sb2Te5

4.5.1 Исследование электрического переключения при действии постоянного напряжения

4.5.2. Исследование электрического переключения при действии импульсного напряжения

4.6 Обоснование выбора материала электрода

Выводы по главе

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ЯЧЕЙКИ ФАЗОВОЙ ПАМЯТИ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОДОВ

5.1 Технология изготовления структуры ячейки фазовой памяти с вертикальным расположением электродов

5.2 Исследование температурной зависимости удельного сопротивления структуры ячейки фазовой памяти

5 3 Исследование эффекта переключения

5.3.1 Исследование электрического переключения при действии постоянного напряжения

5.3.2 Исследование электрического переключения при действии прямоугольного импульсного напряжения

5.4 Практические рекомендации для оптимизации и совершенствования

технологии создания фазовой памяти

Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Список сокращений и условных обозначений

Список используемых источников

Приложение А. Структура ячейки фазовой памяти с вертикальным расположением электродов

Приложение Б. Акты использования

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения Ge2Sb2Te5 для устройств фазовой памяти»

Актуальность

В настоящее время наблюдается рост рынка энергонезависимых запоминающих устройств, в частности, согласно аналитическим данным, объем рынка увеличится с 52 млрд $ в 2019 г. до 120 млрд $ к 2026 г. [1, 2]. Этот рост можно объяснить увеличением спроса на мобильные телефоны, ноутбуки, а также носимые электронные устройства. Наиболее широко используемыми запоминающими устройствами являются носители информации на основе технологии флэш-памяти. Однако, несмотря на достоинства и распространение, флэш-память обладает рядом недостатков, в частности невысокой скоростью обработки информации, малым количеством циклов перезаписи информации, недостаточным временем хранения информации, низкой радиационной стойкостью, а также ограниченным уровнем интеграции [3, 4] .

Учитывая постоянно возрастающие требования к ускорению обработки информации и надежности хранения данных, актуальной задачей является разработка запоминающих устройств нового поколения. Фазовая память (ФП) является одним из перспективных типов энергонезависимых запоминающих устройств, способных по своим характеристикам превзойти существующие и разрабатываемые аналоги, сочетая в себе быстродействие оперативной памяти и энергонезависимость внешних запоминающих устройств [5, 6]. Следует также отметить высокую радиационную стойкость, что делает данные устройства перспективными в приборах специального назначения. В частности, NASA занимается исследованием и разработкой устройств памяти, способных надежно работать в космических условиях [7].

В устройствах ФП используют халькогенидные полупроводники (ХП), обладающие быстрыми обратимыми фазовыми переходами из аморфного состояния в кристаллическое, в результате которых происходит существенное изменение характеристик материала. Для этих целей активно исследуются соединения системы Ge-Sb-Te. По совокупности свойств соединение Ge2Sb2Te5 (GST225) является наиболее перспективным [5, 8].

В энергонезависимых запоминающих устройствах наиболее важными характеристиками, обеспечивающими конкурентоспособность, являются скорость обработки информации и надежность хранения информации. Для фазовой памяти минимальное время обработки информации определяется скоростью кристаллизации материала Ge2Sb2Te5, как наиболее медленным процессом [9, 10], а надежность -способностью материала длительное время сохранять свое фазовое состояние [11]. Одним из наиболее перспективных направлений развития фазовой памяти, активно обсуждаемое и разрабатываемое в настоящее время, является создание многоуровневых запоминающих

устройств. Разработка надежной технологии формирования состояний с различной степенью кристаллизации и достаточным контрастом свойств позволит записывать более 2 энергонезависимых логических состояний в одной ячейке и существенно увеличить объем записываемой информации. Следует отметить, что несмотря на заметные успехи в разработке технологии фазовой памяти, недостаточно высокая скорость кристаллизации Ge2Sb2Te5 (30-500 нс [12, 13]) не позволяет ей пока конкурировать с энергозависимой оперативной памятью, для которой время записи составляет ~10 нс.

Ячейки ФП имеют сложную многослойную конструкцию, в которой ХП может контактировать с различными материалами. В результате, параметры ячеек PCM зависят не только от особенностей их конструкции, свойств ХП, но и от влияния материалов контактирующих слоев на свойства материала фазовой памяти. Такими свойствами являются кинетика кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5, которая определяет быстродействие фазовой памяти и надежность хранения информации в устройстве, электрофизические, механические и адгезионные свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5, эффект переключения в слоях фазовой памяти, характеристики контакта ХП/металл. Указанные свойства являются ключевыми, определяющими не только параметры ячеек ФП, но и особенности их конструкции и технологии, влияние на которые контактирующих слоев, однако, до настоящего времени остаются практически не изученными. В связи с этим, определение влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения Ge2Sb2Te5 в устройствах фазовой памяти является, несомненно, актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение.

Целью диссертационной работы является определение влияния контактирующих слоев на свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5 и структур на их основе, и совершенствование технологии фазовой памяти.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач.

1. Анализ научно-технической литературы в области энергонезависимой фазовой памяти, а также материалов системы Ge-Sb-Te.

2. Разработка оптимальной технологии получения тонких пленок Ge2Sb2Te5 для изготовления ячеек фазовой памяти.

3. Разработка аппаратно-программных комплексов для исследования температурных зависимостей электрофизических свойств и эффекта переключения в тонких пленках материалов фазовой памяти.

4. Разработка методики исследования кинетических параметров (кинетического триплета) процесса кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5 и определение влияния контактирующих слоев на особенности процесса кристаллизации.

5 Определение влияния контактирующих слоев на механические и адгезионные свойства, удельное контактное сопротивление, эффект переключения тонкопленочных структур на основе Ge2Sb2Te5 .

6. Изготовление структуры ячейки фазовой памяти и исследование ее характеристик.

7. Разработка рекомендаций, направленных на оптимизацию и совершенствование технологии электрической фазовой памяти.

Методы исследования. Тонкие пленки Ge2Sb2Te5 осаждались методами вакуумно-термического испарения (ВТИ) и магнетронного распыления (МР). Рентгенофазовый анализ (РФА) и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) использовались для определения структуры и фазового состояния тонких пленок Ge2Sb2Te5. Контроль элементного состава тонких пленок Ge2Sb2Te5 осуществлялся методами рентгеноспектрального микроанализа (РСМА), вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и Оже-спектроскопии. Морфология поверхности и толщина используемых тонких пленок определялись при помощи атомно-силовой микроскопии (АСМ) и профилометрии. Геометрические параметры полученных структур контролировались методами оптической (ОМ) и растровой электронной микроскопий (РЭМ). Методы наноидентирования (НИ) и скретч-тестирования использовались для оценки механических и адгезионных свойств тонких пленок соответственно. Исследование температурных зависимостей удельного сопротивления (ТЗУС) и эффекта переключения осуществлялись при помощи разработанных аппаратно-программных комплексов. Для определения контактного сопротивления структуры Ge2Sb2Te5/металл применялся метод линии передачи (Transmission Line Method, TLM). Определение температур фазового перехода тонких пленок Ge2Sb2Te5 осуществлялось с помощью разработанного аппаратно-программного комплекса и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Анализ кинетики кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5 осуществлялся при помощи разработанной методики на основе безмодельного метода Озавы-Флинна-Уолла и модельного метода Коатса-Редферна на разработанном аппаратно-программном комплексе.

Научная новизна работы

1. Разработана методика оценки кинетических параметров процессов кристаллизации слоев Ge2Sb2Te5 в составе тонкопленочных структур по результатам измерений температурных зависимостей удельного сопротивления при различных скоростях нагрева. Методика позволяет найти параметры кинетического триплета (эффективную энергию активации кристаллизации и предэкспоненциальный множитель в зависимости от степени преобразования, модель реакции), описывающие кинетику

кристаллизации тонких пленок материалов фазовой памяти в составе тонкопленочных структур, что дает возможность оценить времена записи и хранения информации в ячейках фазовой памяти и позволяет установить точный режим температурной обработки для формирования как двух логических («1» и «0»), так и промежуточных состояний с различной степенью кристаллизации.

2. Изучено влияние контактирующих проводящих слоев (А1, №, Т^ W, ТЫ, ТЫ^) на кинетику кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5. Установлено, что использование контактирующих слоев титана и вольфрама обеспечивает минимальное время кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5, составляющее 10 нс и менее для различной степени преобразования, что достигается за счет точного управления режимом отжига в диапазонах температур 307-432 °С для подслоя титана и 315-456 °С для подслоя вольфрама.

3. Установлено влияние контактирующих проводящих слоев (А1, №, Т, W, ТЫ, ТЫ^) и термической обработки на механические (твердость, жесткость и модуль Юнга) и адгезионные свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5 нанометровой толщины (130 нм). Выявлено, что механические характеристики могут быть улучшены при использовании тонких пленок Ge2Sb2Te5 нанометровой толщины с контактирующими слоями Т, W, ТЫ и ТЫ/^ а адгезионные свойства - с контактирующими слоями Т и №.

4. Установлено влияние материала контактирующего слоя (А1, №, Т, W, ТЫ, ТЫ^), и термической обработки на удельное контактное сопротивление с тонкими пленками Ge2Sb2Te5. Показано, что контактирующие слои W и ТЫ, обеспечивают наименьшие значения удельного контактного сопротивления с тонкими пленками Ge2Sb2Te5 в аморфном (1,7 и 2,7 Омсм2 соответственно) и кристаллическом (1,910-4 и 2,0 10-4 Ом-см2 соответственно) состояниях. В результате моделирования с применением полученных экспериментальных результатов установлено, что при использовании тонких пленок Ge2Sb2Te5 нанометровой толщины, контактное сопротивление может вносить существенный вклад (>50%) в сопротивление ячейки памяти и быть определяющим в ее работе.

5. Изучено влияние материала электрода (А1, №, Т, W, ТЫ, ТЫ^), а также толщины программируемого слоя на эффект переключения и время переключения тонких пленок Ge2Sb2Te5. Показано, что материал электрода оказывает влияние на величину порогового напряжения переключения (напряженности электрического поля) тонких пленок Ge2Sb2Te5 толщиной менее 130 нм. Установлено, что снижение времени непосредственного перехода из высокоомного в низкоомное состояние в результате воздействия импульсного напряжения менее, чем за 35 нс возможно при использовании электродов из №, Т, W, Т№

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Разработана методика оценки кинетических параметров процесса кристаллизации Ge2Sb2Te5 в составе тонкопленочных структур по результатам исследований температурных зависимостей удельного сопротивления, позволяющая оценивать времена записи и хранения информации, и обеспечивающая подбор точного режима температурной обработки для формирования как двух логических («1» и «0»), так и промежуточных состояний с различной степенью кристаллизации.

2 . Определены режимы нанесения тонких пленок Ge2Sb2Te5 методами вакуумно-термического испарения и магнетронного распыления. Полученные режимы позволяют формировать тонкие пленки с интегральным составом, близким к теоретическому Ge22,2Sb22,2Te55,6. Метод магнетронного распыления позволяет получать тонкие пленки Ge2Sb2Te5 с равномерным распределением элементов по толщине слоя, а также с воспроизводимыми характеристиками от процесса к процессу. Метод вакуумно-термического испарения позволяет оперативно исследовать тонкие пленки различного состава благодаря использованию минимального количества материала для проведения процесса.

3 Разработаны и введены в эксплуатацию аппаратно-программные комплексы для исследования температурных зависимостей электрофизических свойств и исследования эффекта переключения в тонких пленах материалов фазовой памяти.

4. Определены оптимальные контактирующие проводящие материалы для использования в качества электрода в ячейках фазовой памяти. Использование вольфрама и нитрида титана позволяет достигать наилучших характеристик для применения в ячейках фазовой памяти по совокупности свойств (механические и адгезионные свойства, удельное контактное сопротивление, кинетика кристаллизации, эффект переключения). Данные материалы электродов улучшают механические характеристики тонких пленок нанометровой толщины Ge2Sb2Te5 .

5 Разработана, топология, конструкторская документация и комплект фотошаблонов структуры с вертикальным расположением электродов. Изготовлена структура ячейки фазовой памяти с вертикальным расположением электродов.

6. Выработаны практические рекомендации, направленные на оптимизацию и совершенствование технологии создания ячейки электрической фазовой памяти.

Положения, выносимые на защиту

1. Разработанная методика оценки кинетических параметров (кинетический триплет) процесса кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5 по результатам измерений температурных зависимостей удельного сопротивления. Результаты использования

методики для расчетов эффективной энергии активации кристаллизации и предэкспоненциального множителя в зависимости от степени преобразования и модели реакции дают возможность оценивать время кристаллизации тонких пленок материалов фазовой памяти и прогнозировать характеристики реальных ячеек памяти.

2. Использование проводящих материалов (А1, №, Т, W, TiN, TiN/W) в качестве электродов позволяет добиться времени кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5 в течение 10 нс при определенном подборе режима температурной обработки в диапазоне 340-412 °С в зависимости от материала контактирующего подслоя. Оптимальный подбор режима температурный обработки дает возможность надежно фиксировать два и более логических состояния ячейки фазовой памяти за счет получения различных промежуточных степеней кристаллизации тонких пленок Ge2Sb2Te5.

3. Тонкая пленка Ge2Sb2Te5 нанометровой толщины, нанесенная на контактирующие слои Т, W, ТЫ или обладает наибольшими значениями твердости (5,8-6,0 ГПа и 6,8-7,0 ГПа) и модуля Юнга (147,1-161,5 ГПа и 163,2-172,3 ГПа) для аморфного и кристаллического состояния слоя ХП соответственно, что обеспечивает создание надежных ячеек фазовой памяти.

4. Структуры на основе W/Ge2Sb2Te5 и TiN/Ge2Sb2Te5 имеют наименьшие значения удельного контактного сопротивления в аморфном (1,7 и 2,7 Ом см2 соответственно) и кристаллическом (1,9-10"4 и 2,0-10"4 Омсм2 соответственно) состояниях тонких пленок Ge2Sb2Te5, а также наименьшим вкладом контактного сопротивления в полное сопротивление структуры.

5. Использование электродов из №, Т или W позволяет получить структуры с минимальным временем, необходимым для электрического переключения тонкой пленки Ge2Sb2Te5 из высокоомного в низкоомное состояние.

6. Разработанная и изготовленная вертикальная структура ячейки фазовой памяти обеспечивает более быстрое время электрического переключения по сравнению со скоростью обработки информации в флэш-памяти.

Реализация результатов работы. Результаты работы были получены в научно-исследовательской лаборатории «Материалы и устройства активной фотоники» в рамках выполнения государственного задания Министерства образования и науки РФ (Соглашение № 075-03-2022-212/4 от 08.11.2022 г., FSMR-2022-0001).

Кроме того, результаты исследований были получены и использованы в рамках выполнения федеральных целевых программ Минобрнауки РФ (№14.575.21.0096, №14.578.21.0085), грантов РНФ (№ 17-79-10465, № 18-79-10231, № 21-19-00312), РФФИ

(№ 18-52-16022, № 20-07-01092), грантов Президента Российской Федерации (№ МК-8105.2016.8, № МК-6347.2018.3).

Разработанные аппаратно-программные комплексы, методики подготовки образцов и проведения экспериментальных исследований, успешно применяются в учебном процессе Института Перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ при чтении лекций и проведении практических и лабораторных занятий по курсам «Материалы электронной техники», «Полупроводниковые преобразователи энергии», «Физика и химия полупроводников», «Квантовая и оптическая электроника», а также при выполнении бакалаврских и магистерских выпускных работ студентами, обучающимися по направлениям 22.03.01 и 11.04.04.

Реализация результатов работы подтверждается актами об использовании.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация полностью соответствует паспорту специальности 2 . 2 . 3. Технология и оборудование для производства материалов и приборов электронной техники, в частности направлениям исследований: 1) разработка физико-технологических и физико-химических основ создания новых и совершенствования существующих материалов включая полупроводники, диэлектрики, проводники, технологические среды; 2) физические и физико-химические исследования технологических процессов и маршрутов производства материалов и приборов электронной техники, разработка их физико-технологических и физико-химических моделей.

Личный вклад автора. Личный вклад автора состоит в определении целей и постановке задач исследования, определении путей их решения, непосредственном выполнении экспериментальных исследований и анализе полученных результатов. Автором были разработаны и введены в эксплуатацию два аппаратно-программных комплекса, включая тестирование ключевых параметров и автоматизацию процессов измерения, разработана методика оценки кинетических параметров процесса кристаллизации по результатам исследований температурных зависимостей удельного сопротивления, разработаны технологические маршруты и отработаны технологические операции изготовления всех исследуемых образцов. Соискатель принимал активное участие в подготовке и написании публикаций, а также представлял доклады по теме диссертационной работы на научных конференциях и семинарах. Результаты, выносимые на защиту и составляющие научную новизну работы, были получены автором работы лично в Институте Перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ.

Достоверность полученных научных результатов. Обеспечивается использованием современных методик и методов исследования (РФА, РСМА, ВИМС, Оже-

спектроскопия, РЭМ, ПЭМ, ОМ, АСМ, ДСК, НИ, скретч-тестирование и др.), проведением экспериментальных измерений на научном оборудовании, обеспечивающим высокую точность и воспроизводимость результатов, калибровкой разработанных аппаратно-программных комплексов. Результаты диссертационной работы подтверждены многократным повторением экспериментов и воспроизведением полученных результатов, согласующихся с экспериментальными данными из научной литературы. Результаты работы опубликованы в рецензируемых научных журналах, докладывались и прошли апробацию на всероссийских и международных семинарах и конференциях.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 102 научных работах, включая 5 статей в журналах из списка ВАК, 20 в реферативных базах WoS/Scopus, 75 тезисов докладов на российских и международных конференциях, и получены 2 свидетельства о государственной регистрации результатов интеллектуальной деятельности (РИД) на программы для ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и отмечались дипломами различной степени на российских и международных конференциях и семинарах: 21, 22, 23, 24, 25 и 26 Всероссийские межвузовские научно-технические конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Москва, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019); IX, X и XI Международные конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (Санкт-Петербург, 2014, 2016, 2018, 2021, 2023); VII, VIII, IX и X Всероссийские школы-семинары студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур» (Рязань, 2014, 2015, 2017, 2018); 21, 23, 24, 25 и 26 Международные научно-технические конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, 2015, 2017, 2018, 2019,

2020); International Conferences «Micro- and nanoelectronics» (Звенигород, 2016, 2018, 2021); 26th International Conferences on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors «ICANS-2015 (Germany, 2015); 3 and 6 Asian School-Conferences on Physics and Technology of Nanostructured Materials (Владивосток, 2015, 2022); 17 Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 2015); 2, 7 and 8 International Schools and Conferences on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures (Санкт-Петербург, 2015, 2020,

2021); 5th International Advances in Applied Physics and Materials Science Congress & Exhibition (Turkey, 2015); XIII Международная конференция «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (Курск, 2016); IV Международная научная конференция «Современные проблемы физики конденсированного состояния, нанотехнологий и наноматериалов» (Казахстан, 2016); 2017

IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus) (Москва, 2017); VIII International Symposium on Materials «MATERIAIS 2017» (Portugal, 2017); 4th Central and East-ern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC4) (Moldova, 2017); III International conference on modern problems in physics of surfaces and nanostructures - (Ярославль, 2017); International Conference Advanced Nano Materials (Portugal, 2018); International Conference on Nanomaterials Science and Mechanical Engineering (Portugal, 2018); 12th European Symposium on Thermal Analysis and Calorimetry (ESTAC12) (Romania 2018); 2nd Journal of Thermal Analysis and Calorimetry Conference (Hungary, 2019); 9th International Conference on Amorphous and Nanostructured Chalcogenides (Moldova, 2019); XVIII и XIX Всероссийские молодежные Самарские конкурс-конференции научных работ по оптике и лазерной физике (Самара, 2020, 2021).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов по работе, содержит 178 страниц машинописного текста, включая 36 таблиц, 92 рисунка, 29 формул, 2 приложения и список литературы из 248 наименований.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Обзор рынка запоминающих устройств

В настоящее время лидерами по масштабам использования компьютерной памяти являются динамическая память (Dynamic Random Access Memory, DRAM) и флэш-память (Flash memory) [14-16]. Первая применяется в качестве оперативной памяти компьютера и является энергозависимой, вторая в качестве внешней памяти и может сохранять информацию без дополнительного питания. Устройства флэш-памяти, в частности с технологией NAND, благодаря своим характеристикам, таким как низкое энергопотребление, компактность, высокая емкость, относительно высокое быстродействие, нашли свое применение в запоминающих устройствах, которые используются в различной мобильной технике [17].

Также следует отметить, что флэш-память используется в твердотельных накопителях (Solid-State Drive, SSD), которые являются потенциальной заменой традиционным внешним хранилищам данных - жестким дискам (hard (magnetic) disk drive, HDD). В данных устройствах достигнуто значительное увеличение быстродействия, они бесшумны и более устойчивы к механическим повреждениям.

Однако несмотря на успешное коммерческое применение, технология флэш-памяти имеет ряд недостатков: низкое количество циклов перезаписи информации и ограниченный срок хранения данных. В связи с возрастающими требованиями к быстродействию электронных устройств, недостатком можно считать также низкую скорость обработки информации. Кроме того, низкая радиационная стойкость ограничивает применение устройств, работающих по технологии флэш-памяти, в космической индустрии.

В связи с этим, разработка и применение памяти нового поколения является актуальной задачей. Данный вид памяти должен быть универсальным, сочетая в себе быстродействие оперативной памяти, энергонезависимость внешней памяти, обладать высокой продолжительностью хранения информации и низкими энергозатратами, а также быть коммерчески конкурентоспособным на рынке. Разработанная технология памяти может охватить сразу несколько уровней иерархии компьютерной памяти и заполнить разрыв между оперативной и внешней памятью, а также за счет увеличения надежности найти применение в «облачном хранилище» (рисунок 1.1).

Процессор

Память

Емкость

Задержка

Размер блока данных

Рисунок 1.1 - Иерархия компьютерной памяти [ 18]

В настоящее время таким видом памяти считается память, разработанная компаниями Intel и Micron - 3D XPoint, и обладающая высоким быстродействием и надежностью, большей плотностью, по сравнению с технологией флэш-памяти NAND. Данный вид памяти получил название Storage Class Memory (SCM) и работает на принципе фазовой памяти (Phase change memory, PCM).

Согласно прогнозу рынка памяти от Yole Développement [14] в период с 2019 по 2025 предполагается возможный совокупный среднегодовой темп роста (Compound annual growth rate, CAGR) устройств памяти порядка 9 % (рисунок 1.2).

2019 - 2025 stand-alone memory market revenue forecast with breakdown by technologies

(Source: Status of the Memory Industry 2020 report, Yole Developpement, 2020)

2019

$1 I IB

2025

$I85B

Щ -

51В

$63B

^^^ Hp

4"/

# (NV)SRAM/FRAM #

Рисунок 1.2 - Прогноз рынка запоминающих устройств [14]

Согласно анализу, наиболее используемыми видами памяти по прогнозам останутся DRAM и флэш-память NAND. Связано это в первую очередь с высокими объемами производства и как следствие более низкой ценой за гигабайт памяти. Наибольшим темпом роста (совокупный среднегодовой темп роста - 42 %), и как следствие, увеличение доли рынка с 0,5 до 2,1 %, по мнению экспертов, возможно у группы перспективных видов памяти таких как фазовая, магниторезистивная (Magnetoresistive random-access memory, MRAM), и резистивная (Resistive random-access memory, RRAM, ReRAM) памяти. Такой рост возможет за счет лучших характеристик по сравнению с остальными видами памяти,

а также благодаря успехам технологии 3D XPoint. Кроме того, к перспективным видам памяти относят сегнетоэлектрическую память (Ferroelectric random-access memory, FRAM).

Анализ научно-технической литературы позволил просуммировать основные характеристики перспективных и распространенных в настоящее время типов памяти (таблица 1.1).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Якубов Алексей Олегович, 2024 год

Список используемых источников

1. Non-Volatile Memory Market Analysis & Forecast 2023-2029 // Profshare [Электронный ресурс] URL: https://www.profsharemarketresearch.com/non-volatile-memory-market-report (Дата обращения: 10.12.2023).

2. Non-Volatile Memory Market Size & Share Analysis - Growth Trends & Forecasts (2023 - 2028) // Mordor Intelligence Source [Электронный ресурс] URL: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/non-volatile-memory-market (Дата обращения: 10.12.2023).

3. Lotnyk A. Phase change thin films for non-volatile memory applications / A. Lotnyk, M. Behrens, B. Rauschenbach //Nanoscale Advances. - 2019. - V. 1. - №. 10. - P. 38363857.

4. Atwood G. PCM applications and an outlook to the future / G. Atwood // Phase Change Memory: Device Physics, Reliability and Applications. - 2018. - P. 313-324.

5. Pirovano, A. An Introduction on Phase-Change Memories / A. Pirovano // Phase Change Memory, Springer, Cham. - 2018. - P. 1-10.

6. Khan, M.N.I. Sensing of phase-change memory / M.N.I. Khan, A. Jones, R. Jha, S. Ghosh, // Sensing of Non-Volatile Memory Demystified, Springer, Cham. - 2019. - P. 81-102.

7. Advanced Non-Volatile Memories (NVM) // NASA/Jet Propulsion Laboratory [Электронный ресурс] URL: https://nepp.nasa.gov/workshops/etw2017/talks/26-JUN-M0N/1130%20-%202017%20-NEPP%20ETW-NVM-JY.pdf (Дата обращения: 10.12.2023).

8. Kolobov, A.V. Phase-change memory materials / A.V. Kolobov, J. Tominaga, P. Fons //Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials. - 2017. - P. 1149.

9. Burr, G.W. Phase change memory technology / G. W. Burr, M. J. Breitwisch, M. Franceschini, D. Garetto, K. Gopalakrishnan, B. Jackson, B. Kurdi, C. Lam, L.A. Lastras, A. Padilla, B. Rajendran, S. Raoux, R.S. Shenoy. // Journal of Vacuum Science and Technology B. -2010. - Vol. 28. - № 2. - P. 223-262.

10. Park, J.H. Reduction of RESET current in phase change memory devices by carbon doping in GeSbTe films / J.H. Park, S.-W. Kim, J.H. Kim, Z. Wu, S.L. Cho, D. Ahn, D.H. Ahn, J.M. Lee, S. Nam, D.-H. Ko, //Journal of Applied Physics. - 2015. - Vol. 117. - №. 11. - P. 115703.

11. Russo U. A Physics-Based Crystallization Model for Retention in Phase-Change Memories / U. Russo, D. Ielmini, A.L. Lacaita // 2007 IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings. 45th Annual. IEEE, 2007. - P. 547-553.

12. Wuttig M. Phase-change materials for rewriteable data storage / M. Wuttig, N. Yamada // Nature materials. - 2007. - V. 6. - №. 11. - P. 824-832.

13. Yamada N. Rapid-phase transitions of GeTe-Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory / N. Yamada, E. Ohno, K. Nishiuchi, N. Akahira, M. Takao // Journal of Applied Physics. - 1991. - V. 69. - №. 5. - P. 2849-2856.

14. Status of the memory industry 2020 // Yole Group [Электронный ресурс] URL: https://medias.yolegroup.com/uploads/2020/07/YDR20086-Status-of-the-Memory-Industry-2020-flyer.pdf (Дата обращения: 10.12.2023).

15. Semiconductor Memory Market Size & Share Report, 2030 // Grand View Research [Электронный ресурс] URL: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/the-global-semiconductor-memory (Дата обращения: 10.12.2023).;

16. Global Semiconductor Memory Market // KBV Research [Электронный ресурс] URL: https://www.kbvresearch.com/semiconductor-memory-market/ (Дата обращения: 10.12.2023).

17. Rahiman A.R. Block Cleaning Process in Flash Memory/ A.R. Rahiman, P. Sumari // Flash Memories. - IntechOpen. - 2011. - 263 p.

18. Новые типы памяти: обзор и состояние дел // ITELON [Электронный ресурс] URL: https://itelon.ru/blog/novye-tipy-pamyati-obzor-i-sostoyanie-del (Дата обращения: 10.12.2023).

19. Yu S. Resistive Random Access Memory (RRAM) / S. Yu //Synthesis lectures on emerging engineering technologies. - 2016. - V. 2. - №. 5. - P. 1-79.

20. Xie X.Z. A high-embedding efficiency RDH in encrypted image combining MSB prediction and matrix encoding for non-volatile memory-based cloud service / X.Z. Xie, C.C. Chang, K. Chen // IEEE Access. - 2020. - V. 8. - P. 52028-52040.

21. Seltzer M. An NVM Carol: Visions of NVM Past, Present, and Future / M. Seltzer, V. Marathe, S. Byan //2018 IEEE 34th International Conference on Data Engineering (ICDE). -IEEE, 2018. - V. 15-23.

22. Qazi M. A Low-Voltage 1 Mb FRAM in 0.13$\mu $ m CMOS Featuring Time-to-Digital Sensing for Expanded Operating Margin / M. Qazi, M. Clinton, S. Bartling, A.P. Chandrakasan // IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 2011. - V. 47. - №. 1. - P. 141-150.

23. Faraji S.S. DUSTER: Dual source write termination method for STT-RAM memories / S.S. Faraji, J. Talafy, A.M. Hajisadeghi, H.R. Zarandi // 2018 21st Euromicro Conference on Digital System Design (DSD). - IEEE, 2018. - P. 182-189.

24. Bahn H., Cho K. Implications of NVM Based Storage on Memory Subsystem Management / H. Bahn, K. Cho //Applied Sciences. - 2020. - V. 10. - №. 3. - P. 999.

25. Micron, Apple And The Rise Of The NVDIMM // Seeking Alpha [Электронный ресурс] URL: https://seekingalpha.com/article/4149140-micron-apple-and-rise-of-nvdimm-rumors-and-speculations (Дата обращения: 10.12.2023).

26. Zhang X. ARW: Efficient Replacement Policies for Phase Change Memory and NAND Flash / X. Zhang, X. Duan, J. Yang, J. Wang //IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems. - 2017. - V. 100. - №. 1. - P. 79-90.

27. Shen J. Assessment of TID Effect of FRAM Memory Cell Under Electron, X-Ray, and Co- 60 у Ray Radiation Sources/ J. Shen, W. Li, Y. Zhang //IEEE Transactions on Nuclear Science. - 2017. - V. 64. - №. 3. - P. 969-975.

28. Bi J.S. Total ionization dose and single event effects of a commercial stand-alone 4 mb Resistive Random Access Memory (ReRAM) / J.S. Bi, B. Li, K. Xi, L. Luo, L.L. Ji, H.B. Wang, M. Liu // Microelectronics Reliability. - 2019. - V. 100. -P. 113443.

29. Коломиец, Б.Т. Свойства и структура тройных полупроводниковых систем / Б.Т. Коломиец, Н.А. Горюнова // Журнал технической физики. - 1955. - Т. 25. - № 6. - С. 984-994.

30. Коломиец, Б. Т. Вольтамперная характеристика точечного контакта со стеклообразными полупроводниками / Б.Т. Коломиец, Э.А. Лебедев // Радиотехника и электроника. - 1963. - Т. 8. - С. 2097-2098.

31. Ovshinsky S.R. Reversible electrical switching phenomena in disordered structures / S.R. Ovshinsky // Physical review letters. - 1968. - V. 21. - №. 20. - P. 1450.

32. Neale R.G. Nonvolatile and reprogrammable, the read-mostly memory is here / R.G. Neale, D.L. Nelson, G.E. Moore // Electronics. - 1970. - V. 43. - №. 20. - P. 56-60.

33. Yamada N. High speed overwritable phase change optical disk material / N. Yamada, E. Ohno, N. Akahira, K. Nishiuchi, K. Nagata, M. Takao // Japanese Journal of Applied Physics. - 1987. - V. 26. - №. S4. - P. 61.

34. Bo L. Phase-Change Random Access Memory / L. Bo // Data Storage at the Nanoscale: Advances and Applications. - 2015. - P. 463.

35. Choe J. Memory technology 2021: Trends & challenges / J. Choe // 2021 International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD). -IEEE, 2021. - P. 111-115.

36. Fazio A. Advanced technology and systems of cross point memory / A. Fazio // 2020 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM). - IEEE, 2020. - P. 24.1. 1-24.1. 4.

37. Raoux S. PCRAM / S. Raoux, M. Ritala // Atomic Layer Deposition for Semiconductors. - Springer, Boston, MA. - 2014. - P. 123-148

38. Chen S. Rethinking Database Algorithms for Phase Change Memory / S. Chen, P.

B. Gibbons, S. Nath //Cidr. - 2011. - V. 11. - P. 9-12.

39. Шерченков А.А. Фазовая память: современное состояние и перспективы использования: учебно-методическое пособие / А.А. Шерченков, П.И. Лазаренко, А.В. Бабич, С П. Тимошенков // М.: МИЭТ. - 2016. - 135 с.

40. Simpson R. E. et al. Enhanced crystallization of GeTe from an Sb2Te3 template / R.E. Simpson, P. Fons, A.V. Kolobov, M. Krbal, J. Tominaga // Applied Physics Letters. - 2012.

- V. 100. - №. 2.

41. Hirose Y. Polarity-dependent memory switching and behavior of Ag dendrite in Ag-photodoped amorphous As2S3 films / Y. Hirose, H. Hirose // Journal of Applied Physics. -1976. - V. 47. - №. 6. - P. 2767-2772.

42. Qiao B. Si-Sb-Te films for phase-change random access memory / B. Qiao, J. Feng, Y. Lai, Y. Cai, Y. Lin, T. Tang, B. Cai, B. Chen // Semiconductor science and technology.

- 2006. - V. 21. - №. 8. - P. 1073.

43. Ahn J.K. Conformal Properties of InSbTe Thin Films Grown at a Low Temperature by MOCVD for PRAM Applications / J.K. Ahn, H.J. Cho, K.W. Park, S.G. Yoon // Journal of The Electrochemical Society. - 2010. - V. 157. - №. 6. - P. D353.

44. Tae Kim Y. Comparison of thermal stabilities between Ge-Sb-Te and In-Sb-Te phase change materials / Y. Tae Kim, S.I. Kim // Applied Physics Letters. - 2013. - V. 103. - №. 12 - P. 121906.

45. Kao K.F. Electrical characteristics of Ga3Te2Sb12 with high thermal stability for pram / K.F. Kao, Y.C. Chu, M.J. Tsai, T.S. Chin // 2010 3rd International Nanoelectronics Conference (INEC). - IEEE, 2010. - P. 698-699.

46. Song K. H. Evaluation of first crystallization in amorphous Ag-added Ag5.5In6.5Sb59Te29 thin films / K.H. Song, J.H. Seo, J.H. Kim, H.Y. Lee //Journal of Applied Physics. - 2009. - V. 106. - №. 12. - P. 123529.

47. Yeh T.T. Enhancement of data transfer rate of phase change optical disk by doping nitrogen in Ge-In-Sb-Te recording layer / T.T. Yeh, T.E. Hsieh, H.P.D. Shieh // Japanese journal of applied physics. - 2004. - V. 43. - №. 8R. - P. 5316.

48. Yoo S. Chemical interactions in the atomic layer deposition of Ge-Sb-Se-Te films and their ovonic threshold switching behavior / S. Yoo, C. Yoo, E.S. Park, W. Kim, Y.K. Lee,

C.S. Hwang // Journal of Materials Chemistry C. - 2018. - V. 6. - №. 18. - P. 5025-5032.

49. Alexoudi T. Optical RAM and integrated optical memories: a survey / T. Alexoudi, G.T. Kanellos, N. Pleros // Light: Science & Applications. - 2020. - V. 9. - №. 1. - P. 91.

50. Rios C. Integrated all-photonic non-volatile multi-level memory / C. Rios, M. Stegmaier, P. Hosseini, D. Wang, T. Scherer, C. D. Wright, H. Bhaskaran, W.H.P. Pernice // Nature photonics. - 2015. - V. 9. - №. 11. - P. 725-732.

51. Dong W. Wide bandgap phase change material tuned visible photonics / W. Dong, H. Liu, J.K. Behera, L. Lu, R.J.H. Ng, K.V. Sreekanth, X. Zhou, J.K.W. Yang, R.E. Simpson. //Advanced Functional Materials. - 2019. - V. 29. - №. 6. - P. 180618.

52. Snopatin G.E. High-purity chalcogenide glasses for fiber optics / G.E. Snopatin, V.S. Shiryaev, V.G. Plotnichenko, E.M. Dianov, M.F. Churbanov // Inorganic materials. - 2009.

- V. 45. - P. 1439-1460.

53. Kozyukhin S.A. Phase-change-memory materials based on system chalcogenides and their application in phase-change random-access memory / S.A. Kozyukhin, A.A. Sherchenkov, V.M. Novotortsev, S.P. Timoshenkov // Nanotechnologies in Russia. - 2011. - V. 6. - P. 227-236.

54. Lazarenko P. I. Influence of indium doping on the electrical properties of Ge2Sb2Te5 thin films for nonvolatile phase change memory devices / P.I. Lazarenko, A.A. Sherchenkov, S.A. Kozyukhin, A.V. Babich, H.P. Nguen, S.P. Timoshenkov, D.G. Gromov, A.O. Yakubov, D.Y. Terekhov // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2016. - V. 690. - №. 1. - P. 012006.

55. Lazarenko P. I. Investigation of transport mechanisms in Bi doped Ge2Sb2Te5 thin films for phase change memory application / P.I. Lazarenko, A.A. Sherchenkov, S.S. Kozyukhin, M.Y. Shtern, S.P. Timoshenkov, D.G. Gromov, E.N. Redichev //I nternational Conference on Micro-and Nano-Electronics 2014. - SPIE, 2014. - V. 9440. - P. 33-41.

56. Wang K. Influence of Bi doping upon the phase change characteristics of Ge2Sb2Te5 / K. Wang, D. Wamwangi, S. Ziegler, C. Steimer, M. Wuttig // Journal of applied physics. - 2004. - V. 96. - №. 10. - P. 5557-5562.

57. Wang K. Effect of indium doping on Ge2Sb2Te5 thin films for phase-change optical storage / K. Wang, C. Steimer, D. Wamwangi, S. Ziegler, M. Wuttig //Applied Physics A. - 2005.

- V. 80. - №. 8. - P. 1611-1616.

58. Yin Q. Enhanced optical properties of Sn-doped Ge2Sb2Te5 thin film with structural evolution / Q. Yin, L. Chen // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - V. 770. - P. 692-700.

59. Cheng S. Investigations on phase change characteristics of Ti-doped G Ge2Sb2Te5 system / S. Cheng, S. Wei, X. Yi, J. Wang, C. Liu, J. Li, T. Yang // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2015. - V. 48. - №. 47. - CP. 475108.

60. Jeong T.H. Crystal structure and microstructure of nitrogen-doped Ge2Sb2Te5 thin film / T.H. Jeong, M.R. Kim, H. Seo, J.W. Park, C. Yeon // Japanese Journal of Applied Physics.

- 2000. - V. 39. - №. 5R. - P. 2775.

61. Saito Y. Multiresistance Characteristics of PCRAM With GeiCu2Te3 and Ge2Sb2Te5 Films / Y. Saito, Y.H. Song, J.M. Lee, Y. Sutou, J. Koike //IEEE electron device letters. - 2012. - V. 33. - №. 10. - P. 1399-1401.

62. Gu Y. Novel phase-change material GeSbSe for application of three-level phase-change random access memory / Y. Gu, Z. Song, T. Zhang, B. Liu, S. Feng // Solid-state electronics. - 2010. - V. 54. - №. 4. - P. 443-446.

63. Friedrich I. Structural transformations of Ge2Sb2Te5 films studied by electrical resistance measurements / I. Friedrich, V. Weidenhof, W. Njoroge, P. Franz, M. Wuttig // Journal of applied physics. - 2000. - V. 87. - №. 9. - P. 4130-4134.

64. Kato T. Electronic properties of amorphous and crystalline Ge2Sb2Te5 films / T. Kato, K. Tanaka // Japanese journal of applied physics. - 2005. - V. 44. - №. 10R. - P. 7340.

65. Xu J. The microstructural changes of Ge2Sb2Te5 thin film during crystallization process / J. Xu, C. Qi, L. Chen, L. Zheng, Q. Xie // AIP Advances. - 2018. - T. 8. - №. 5. -P.055006.

66. Rocca J. Temperature dependence of electrical resistance in Ge-Sb-Te thin films / J. Rocca, J.L. Garcia, M.A. Urena, M. Fontana, B. Arcondo // Materials Research. - 2019. - V. 22.

67. Lee S. Demonstration of a reliable high speed phase-change memory using Ge-doped SbTe / S. Lee, J. Jeong, Z. Wu, Y.W. Park, W.M. Kim, B. Cheong //Journal of The Electrochemical Society. - 2009. - V. 156. - №. 7. - P. H612.

68. Wang M. Effect of Sb2Se on phase change characteristics of Ge2Sb2Te5 / M. Wang, Y. Lu, X. Shen, G. Wang, J. Li, S. Dai, S. Song, Z. Song //CrystEngComm. - 2015. - V. 17. - №. 26. - P. 4871-4876.

69. Vinod E.M. Direct hexagonal transition of amorphous (Ge2Sb2Te5)0.9Se0.1 thin films / E.M. Vinod, K. Ramesh, R. Ganesan, K.S. Sangunni //Applied Physics Letters. - 2014. - V. 104.

- №. 6. - P. 063505.

70. Qian H. Observation of carrier localization in cubic crystalline Ge2Sb2Te5 by field effect measurement / H. Qian, H. Tong, M.Z. He, H.K. Ji, L.J. Zhou, M. Xu, X.S. Miao //Scientific reports. - 2018. - V. 8. - №. 1. - P. 1-7.

71. Adnane L. High temperature electrical resistivity and Seebeck coefficient of Ge2Sb2Te5 thin films / L. Adnane, F. Dirisaglik, A. Cywar, K. Cil, Y. Zhu, C. Lam, A. F. M. Anwa, A. Gokirmak, H. Silva //Journal of Applied Physics. - 2017. - V. 122. - №. 12. - P. 125104.

72. Li Z. Comparison of thermal stabilities between Zr9(Ge2Sb2Te5)91 and Ge2Sb2Te5 phase change films / Z. Li, Y. Lu, Y. Ma, S. Song, X. Shen, G. Wang, S. Dai, Z. Song // 2016 International Workshop on Information Data Storage and Tenth International Symposium on Optical Storage. - 2016. - V. 9818. - P. 43-48.

73. Vinod E.M. Structural transition and enhanced phase transition properties of Se doped Ge2Sb2Te5 alloys / E.M. Vinod, K. Ramesh, K.S. Sangunni //Scientific reports. - 2015. -V. 5. - №. 1. - P. 8050.

74. Wang G. Improved thermal and electrical properties of Al-doped Ge2Sb2Te5 films for phase-change random access memory / G. Wang, X. Shen, Q. Nie, R. Wang, L. Wu, Y. Lv, F. Chen, J. Fu, S. Dai, J. Li //Journal of Physics D: Applied Physics. - 2012. - V. 45. - №. 37. - P. 375302.

75. Zhu Y. Ni-doped GST materials for high speed phase change memory applications / Y. Zhu , Z. Zhang, S. Song, H. Xie, Z. Song, X. Li, L. Shen, L. Li, L. Wu, B. Liu // Materials Research Bulletin. - 2015. - V. 64. - P. 333-336.

76. Koch C. Enhanced temperature stability and exceptionally high electrical contrast of selenium substituted Ge2Sb2Te5 phase change materials / C. Koch, A.L. Hansen, T. Dankwort, G. Schienke, M. Paulsen, D. Meyer, M. Wimmer, M. Wuttig, L. Kienle, W. Bensch //Rsc Advances. - 2017. - V. 7. - №. 28. - P. 17164-17172.

77. Wang Y. Scandium doped Ge2Sb2Te5 for high-speed and low-power-consumption phase change memory / Y. Wang, Y. Zheng, G. Liu, T. Li, T. Guo, Y. Cheng, S. Lv, S. Song, K. Ren, Z. Song // Applied Physics Letters. - 2018. - V. 112. - №. 13. - P. 133104.

78. Xu L. A comparative study on electrical transport properties of thin films of Ge1Sb2Te4 and Ge2Sb2Te5 phase-change materials / L. Xu, L. Tong, L. Geng, F. Yang, J. Xu, W. Su, D. Liu, Z. Ma, K. Chen // Journal of Applied Physics. - 2011. - V. 110. - №. 1. - P. 013703.

79. Wang C. Investigation of GeTe/Ge2Sb2Te5 nanocomposite multilayer films for phase-change memory applications / C. Wang, J. Zhai, S. Song, Z. Song, M. Sun, B. Shen //Electrochemical and Solid-State Letters. - 2011. - V. 14. - №. 7. - P. H258.

80. Han J. H. et al. Modulation of phase change characteristics in Ag-incorporated Ge2Sb2Te5 owing to changes in structural distortion and bond strength / J.H. Han, K.S. Jeong, M. Ahn, D.H. Lim, W.J. Yang, S.J. Park, M.H. Cho // Journal of Materials Chemistry C. - 2017. - V. 5. - №. 16. - P. 3973-3982.

81. Zhang Y. Broadband transparent optical phase change materials for highperformance nonvolatile photonics / Y. Zhang, J.B. Chou, J. Li, H. Li, Q. Du, A. Yadav, S. Zhou, M.Y. Shalaginov, Z. Fang, H. Zhong, C. Roberts, P. Robinson, B. Bohlin, C. Rios, H. Lin, M.

Kang, T. Gu, J. Warner, V. Liberman, K. Richardson, J. Hu // Nature communications. - 2019. -V. 10. - №. 1. - P. 4279.

82. Lee S. Y. Holographic image generation with a thin-film resonance caused by chalcogenide phase-change material / S.Y. Lee, Y.H. Kim, S.M. Cho, G.H. Kim, T.Y. Kim, H. Ryu, H.N. Kim, H.B. Kang, C.Y. Hwang, C.S. Hwang //Scientific reports. - 2017. - V. 7. - №. 1. - P. 41152.

83. Burr G.W. Observation and modeling of polycrystalline grain formation in Ge2Sb2Te5 / G.W. Burr, P. Tchoulfian, T. Topuria, C. Nyffeler, K. Virwani, A. Padilla, R. M. Shelby, M. Eskandari, B. Jackson, B.S. Lee //Journal of Applied Physics. - 2012. - V. 111. - №. 102. - P. 104308.

84. Guo P. A review of germanium-antimony-telluride phase change materials for nonvolatile memories and optical modulators / P. Guo, A.M. Sarangan, I. Agha // Applied sciences. -2019. - V. 9. - №. 3. - P. 530.

85. Pearson A.D. Chemical, physical, and electrical properties of some unusual inorganic glasses / A.D. Pearson, W.R. Northover, I.F. Dewald, I.W. Peck // Advances in glass technology. - 1962. - V. 2. - P. 357-365.

86. Богословский Н.А. Физика эффектов переключения и памяти в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Н.А. Богословский, К.Д. Цэндин // Физика и техника полупроводников. - 2012. - Т. 46. - №. 5. - С. 577.

87. Коломиец Б.Т. Исследование процессов восстановления и природа низкоомного состояния, возникающего при переключении в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Б.Т. Коломиец, Э.А. Лебедев, И.А. Таксами, К.Д. Цэндин // Физика и техника полупроводников. - 1983. - Т. 17. - №. 1. - С. 119-124.

88. Stocker H.J. Mechanism of threshold switching in semiconducting glasses / H.J. Stocker, C.A. Barlow Jr, D.F. Weirauch // Journal of Non-Crystalline Solids. - 1970. - V. 4. - P. 523-535.

89. Fong S. W. Phase-change memory—Towards a storage-class memory / S.W. Fong, C M. Neumann, H.S.P. Wong // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2017. - V. 64. - №. 11. - P. 4374-4385.

90. Pellizzer F. Novel/spl mu/trench phase-change memory cell for embedded and stand-alone non-volatile memory applications / F. Pellizzer, A. Pirovano, F. Ottogalli, M. Magistretti, M. Scaravaggi, P. Zuliani, M. Tosi, A. Benvenuti, P. Besana, S. Cadeo, T. Marangon, R. Morandi, R. Piva, A. Spandre, R. Zonca, A. Modelli, E. Varesi, T. Lowrey, A. Lacaita, G. Casagrande, P. Cappelletti, R. Bez //Digest of Technical Papers. 2004 Symposium on VLSI Technology, 2004. - 2004. - P. 18-19.

91. Bolivar P. H. Lateral design for phase change random access memory cells with low-current consumption / P.H. Bolivar, F. Merget, D.H. Kim, B. Hadam, H. Kurz // Institute of Semiconductor Electronics, RWTH Aachen University Sommerfeldstr. - 2004. - V. 24. - P. 52056

92. Hady F.T. Platform storage performance with 3D XPoint technology / F.T. Hady, A. Foong, B. Veal, D. Williams // Proceedings of the IEEE. - 2017. - V. 105. - №. 9. - P. 18221833.

93. Im D.H. A unified 7.5 nm dash-type confined cell for high performance PRAM device / D.H. Im, J. I. Lee, S.L. Cho, H.G. An, D.H. Kim, IS. Kim, H. Park, D.H. Ahn, H. Horii, S.O. Park, U-In Chung, J.T. Moon // 2008 IEEE International Electron Devices Meeting. - 2008.

- P. 1-4.

94. Kim I.S. High performance PRAM cell scalable to sub-20nm technology with below 4F2 cell size, extendable to DRAM applications / I.S. Kim, S.L. Cho, D.H. Im, E.H. Cho, D.H. Kim, G.H. Oh, D.H. Ahn, S.O. Park, S.W. Nam, J.T. Moon, C.H. Chung // 2010 Symposium on VLSI Technology. - 2010. - P. 203-204.

95. Jeyasingh R.G.D. First demonstration of phase change memory device using solution processed GeTe nanoparticles / R.G.D. Jeyasingh, M.A. Caldwell, D.J. Milliron, H.S.P. Wong // 2011 Proceedings of the European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC).

- IEEE, 2011. - P. 99-102.

96. Chen Y.C. Ultra-thin phase-change bridge memory device using GeSb / Y. C. Chen, C. T. Rettner, S. Raoux, G. W. Burr, S. H. Chen, R. M. Shelby, M. Salinga, W. P. Risk, T. D. Happ, G. M. McClelland, M. Breitwisch, A. Schrott, J. B. Philipp, M. H. Lee, R. Cheek, T. Nirschl, M. Lamorey, C. F. Chen, E. Joseph, S. Zaidi, B. Yee, H. L. Lung, R. Bergmann, C. Lam // 2006 International Electron Devices Meeting. - IEEE, 2006. - P. 1-4.

97. Xiong F. Low-power switching of phase-change materials with carbon nanotube electrodes / F. Xiong, A.D. Liao, D. Estrada, E. Pop // Science. - 2011. - V. 332. - №. 6029. - P. 568-570.

98. Liang J. A 1.4 |iA reset current phase change memory cell with integrated carbon nanotube electrodes for cross-point memory application / J. Liang, R.G.D. Jeyasingh, H.Y. Chen, H.S.P. Wong // 2011 Symposium on VLSI Technology-Digest of Technical Papers. - IEEE, 2011.

- P. 100-101.

99. Chen Y.C. Ultra-thin phase-change bridge memory device using GeSb / Y. C. Chen, C. T. Rettner, S. Raoux, G. W. Burr, S. H. Chen, R. M. Shelby, M. Salinga, W. P. Risk, T. D. Happ, G. M. McClelland, M. Breitwisch, A. Schrott, J. B. Philipp, M. H. Lee, R. Cheek, T. Nirschl, M. Lamorey, C. F. Chen, E. Joseph, S. Zaidi, B. Yee, H. L. Lung, R. Bergmann, C. Lam // 2006 International Electron Devices Meeting. - IEEE, 2006. - P. 1-4.

100. Liu Y. Study on adhesive strength between Ge2Sb2Te5 film and electrodes for phase change memory application / Y. Liu, T. Zhang, Zhang, X. Niu, Z. Song, G. Min, Yun Lin, J. Zhang, W. Zhou, J. Zhang, J. Chu, Y. Wan, S. Feng // Japanese Journal of Applied Physics. -2009. - V. 48. - №. 10R. - P. 101601.

101. Hong S. H. Failure analysis of Ge2Sb2Te5 based phase change memory / S.H. Hong, H. Lee // Japanese journal of applied physics. - 2008. - V. 47. - №. 5R. - P. 3372

102. D'Arrigo G. Mechanical characterization and properties of continuous wave laser irradiated Ge2Sb2Te5 stripes / G. D'Arrigo, M. Scuderi, A. Mio, G. Favaro, M. Conte, A. Sciuto, M. Buscema, G. Li-Destri, E. Carria, D. Mello, M. Calabretta, A. Sitta, J. Pries, E. Rimini// Materials & Design. - 2021. - V. 202. - P. 109545.

103. Schlich F.F. Cohesive and adhesive properties of ultrathin amorphous and crystalline Ge2Sb2Te5 films on polyimide substrates / F.F. Schlich, A. Wyss, H. Galinski, R. Spolenak // Acta Materialia. - 2017. - V. 126. - P. 264-271.

104. Behera J.K. Resistance modulation in Ge2Sb2Te5 / J.K. Behera, W. Wang, X. Zhou, S. Guan, W. Weikang, Y.A. Shengyuan, R.E. Simpson//Journal of Materials Science & Technology. - 2020. - V. 50. - P. 171-177.

105. Cabral Jr C. Irreversible modification of Ge2Sb2Te5 phase change material by nanometer-thin Ti adhesion layers in a device-compatible stack / C. Cabral, K.N. Chen, L. Krusin-Elbaum, V. Deline //Applied physics letters. - 2007. - T. 90. - №. 5. - C. 051908.

106. Fang L.W.W. Fermi-level pinning at the interface between metals and nitrogen-doped Ge2Sb2Te5 examined by x-ray photoelectron spectroscopy / L.W.W. Fang, R. Zhao, J. Pan, Z. Zhang, L. Shi, T.C. Chong, Y.C. Yeo // Applied Physics Letters. - 2009. - V. 95. - №. 19. - P. 192109.

107. Hwang I. The role of contact resistance in GeTe and Ge2Sb2Te5 nanowire phase change memory reset switching current / I. Hwang, Y.J. Cho, M.J. Lee, M.H. Jo // Applied Physics Letters. - 2015. - V. 106. - №. 19. - P. 193106.

108. Pedersen T.P.L. Mechanical stresses upon crystallization in phase change materials / T.P.L. Pedersen, J. Kalb, W.K. Njoroge, D. Wamwangi, M. Wuttig, F. Spaepen // Applied Physics Letters. - 2001. - V. 79. - №. 22. - P. 3597-3599.

109. Nazeer H. Young's modulus and residual stress of GeSbTe phase-change thin films / H. Nazeer, H. Bhaskaran, L A. Woldering, L. Abelmann // Thin solid films. - 2015. - V. 592. -P. 69-75.

110. Johnson K.L. Contact mechanics / K.L. Johnson, K.L. Johnson // Cambridge university press, 1987.

111. Park I.M. Thermomechanical properties and mechanical stresses of Ge2Sb2Te5 films in phase-change random access memory / I.-M. Park, J.-K. Jung, S.-O. Ryu, K.-J. Choi, B-G. Yu, Y.-B. Park, S.M. Han, Y.-C. Joo //Thin Solid Films. - 2008. - V. 517. - №. 2. - P. 848852.

112. Won Y. Phase and thickness dependent modulus of Ge2Sb2Te5 films down to 25 nm thickness / Y. Won, J. Lee, M. Asheghi, T. W. Kenny, K. E. Goodson //Applied physics letters.

- 2012. - V. 100. - №. 16. - P.161905.

113. Hong S.D. Phase Transformation Effect on Mechanical Properties of Ge2Sb2Te5 Thin Film / S.D. Hong, S.M. Jeong, S.S. Kim, H.L. Lee // Journal of the Korean Ceramic Society.

- 2005. - V. 42. - №. 5. - P. 326-332.

114. Yin Q. Use of a Ti buffer layer to improve the mechanical properties of Ge2Sb2Te5 thin films for Phase-Change Memory / Q. Yin, L. Chen // JOM. - 2020. - V. 72. - P. 2146-2153.

115. Jong C.A. Mechanical properties of phase-change recording media: GeSbTe films / C.A. Jong, W. Fang, C M. Lee, T.S. Chin // Japanese Journal of Applied Physics. - 2001. - V. 40. - №. 5R. - P.3320.

116. Xie G. Investigation of adhesive and frictional behavior of GeSbTe films with AFM/FFM / G. Xie, J. Ding, B. Zheng, W. Xue // Tribology international. - 2009. - V. 42. - №. 1. - P. 183-189.

117. D'Arrigo G. Mechanical properties of amorphous Ge2Sb2Te5 thin layers / G. D'Arrigo, A. Mio, G. Favaro, M. Calabretta, A. Sitta, A. Sciuto, M. Russo, M. Cali, M. Oliveri, E. Rimini //Surface and Coatings Technology. - 2018. - V. 355. - P. 227-233.

118. FU Y. Influence of sputtering parameters on microstructure and mechanical properties of GeSbTe films / Y. FU //Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2008.

- V. 18. - №. 1. - P. 167-170.

119. Cheng G.G. Mechanical and electrical properties of GeSb2Te4 film with external voltage applied / G.G. Cheng, Z.Q. Zhang, J.N. Ding, Z. Ling, Y.B. Chen // Applied surface science. - 2013. - V. 285. - P. 532-537.

120. Choi Y. Elastic modulus of amorphous Ge2Sb2Te5 thin film measured by uniaxial microtensile test / Y. Choi, Y.K. Lee // Electronic Materials Letters. - 2010. - V. 6. - P. 23-26.

121. Cecchini R. Determination of the anisotropic elastic properties of rocksalt Ge2Sb2Te5 by XRD, Residual Stress, and DFT / R. Cecchini, K. Kohary, A. Fernández, M. Cabibbo, A. Marmier // The Journal of Physical Chemistry C. - 2016. - V. 120. - №. 10. - P. 5624-5629.

122. Shokrieh M. M. Nanoindentation and nanoscratch investigations on graphene-based nanocomposites / M.M. Shokrieh, M.R. Hosseinkhani, M.R. Naimi-Jamal, H. Tourani //Polymer Testing. - 2013. - V. 32. - №. 1. - P. 45-51.

123. Choi C. H. A study of AFM-based scratch process on polycarbonate surface and grating application / C.H. Choi, D.J. Lee, J.H. Sung, M. W. Lee, S.G. Lee, S.G. Park, E.H. Lee, B.H. O //Applied surface science. - 2010. - V. 256. - №. 24. - P. 7668-7671.

124. Rao F. Si-Sb-Te materials for phase change memory applications / F. Rao, Z. Song, K. Ren, X. Zhou, Y. Cheng, L. Wu, B. Liu // Nanotechnology. - 2011. - V. 22. - №. 14. - P. 145702.

125. Reeves G.K. Obtaining the specific contact resistance from transmission line model measurements / G.K. Reeves, H.B. Harrison // IEEE Electron device letters. - 1982. - V. 3. - №. 5. - P.111-113.

126. Gregory G. Nondestructive contact resistivity measurements on solar cells using the circular transmission line method / G. Gregory, M. Li, A. Gabor, A. Anselmo, Z. Yang, H. Ali, N. Iqbal, K. Davis //IEEE Journal of Photovoltaics. - 2019. - V. 9. - №. 6. - P. 1800-1805.

127. Lin S. Analysis on the CTLM and LTLM applicability for GaN HEMTs structure alloyed ohmic contact resistance evaluation / S. Lin, D. Meng, C.P. Wen, M. Wang, J. Wang, Y. Hao, Y. Zhang, K.M. Lau // 2013 IEEE International Conference of Electron Devices and Solidstate Circuits. - IEEE, 2013. - P. 1-2.

128. Reeves G.K. Specific contact resistance using a circular transmission line model / Reeves G.K. // Solid-State Electronics. - 1980. - V. 23. - №. 5. - P. 487-490.

129. Stavitski N. Cross-bridge Kelvin resistor structures for reliable measurement of low contact resistances and contact interface characterization / N. Stavitski, J.H. Klootwijk, H.W. van Zeijl, A.Y. Kovalgin, R.A.M. Wolters // IEEE transactions on semiconductor manufacturing. -2009. - V. 22. - №. 1. - P. 146-152.

130. Roy D. Specific contact resistance of phase change materials to metal electrodes / D. Roy, M.A.A. in't Zandt, R.A.M. Wolters //IEEE electron device letters. - 2010. - V. 31. - №. 11. - P. 1293-1295.

131. Roy D. Contact resistance of TiW to phase change material in the amorphous and crystalline states / D. Roy //2009 10th Annual Non-Volatile Memory Technology Symposium (NVMTS). - 2009. - P. 12-15.

132. Huang R. Contact resistance measurement of Ge2Sb2Te5 phase change material to TiN electrode by spacer etched nanowire / R. Huang, K. Sun, K.S. Kiang, R. Chen, Y. Wang, B. Gholipour, D.W. Hewak, C.H. De Groot // Semiconductor Science and Technology. - 2014. - V. 29. - №. 9. - P. 095003.

133. Shindo S. Contact resistivity of amorphous and crystalline GeCu2Te3 to W electrode for phase change random access memory / S. Shindo, Y. Sutou, J. Koike, Y. Saito, Y.H. Song // Materials Science in Semiconductor Processing. - 2016. - V. 47. - P. 1-6.

134. Lian X. Boolean logic function realized by phase-change blade type random access memory / X. Lian, L. Wang // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2022. - V. 69. - №. 4. -P. 1849-1857.

135. Wang W.J. Fast phase transitions induced by picosecond electrical pulses on phase change memory cells / W.J. Wang, L.P. Shi, R. Zhao, K G. Lim, H.K. Lee, T.C. Chong, Y.H. Wu //Applied Physics Letters. - 2008. - V. 93. - №. 4. - P. 043121.

136. Yoon S.M. Sb-Se-based phase-change memory device with lower power and higher speed operations / S.M. Yoon, N.Y. Lee, S.O. Ryu, K.J. Choi, Y.S. Park, S.Y. Lee, B.G. Yu, M.J. Kang, S.Y. Choi, M. Wuttig // IEEE electron device letters. - 2006. - V. 27. - №. 6. - P. 445-447.

137. Rao F. Reducing the stochasticity of crystal nucleation to enable subnanosecond memory writing / F. Rao, K. Ding, Y. Zhou, Y. Zheng, M. Xia, S. Lv, Z. Song, S. Feng, I. Ronneberger, R. Mazzarello, W. Zhang, E. Ma // Science. - 2017. - V. 358. - №. 6369. - P. 14231427.

138. Burr G.W. Phase change memory technology / G.W. Burr, M.J. Breitwisch, M. Franceschini, D. Garetto, K. Gopalakrishnan, B. Jackson, B. Kurdi, C. Lam, L.A. Lastras, A. Padilla, B. Rajendran, S. Raoux, R.S. Shenoy // Journal of Vacuum Science & Technology B. -2010. - V. 28. - №. 2. - P. 223-262.

139. Wuttig M. The science and technology of phase change materials / M. Wuttig, S. Raoux // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. - 2012. - V. 638. - №. 15. - P. 2455-2465.

140. Sherchenkov A. Estimation of kinetic parameters for the phase change memory materials by DSC measurements / A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, A. Babich // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2014. - V. 117. - P. 1509-1516.

141. Svoboda R. Amorphous-to-crystalline transition in Ge8Sb(2-x)BixTen phase-change materials for data recording / R. Svoboda, V. Karabyn, J. Malek, M. Frumar, L. Benes, M. Vlcek //Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - V. 674. - P. 63-72.

142. Babich A. Effect of doping on the crystallization kinetics of phase change memory materials on the basis of Ge-Sb-Te system / A. Babich, A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, P. Lazarenko, O. Boytsova, A. Shuliatyev // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2017. -V. 127. - P. 283-290.

143. Kato N. In situ X-ray diffraction study of crystallization process of GeSbTe thin films during heat treatment / N. Kato, I. Konomi, Y. Seno, T. Motohiro // Applied surface science.

- 2005. - V. 244. - №. 1-4. - P. 281-284.

144. Ruitenberg G. Determination of the isothermal nucleation and growth parameters for the crystallization of thin Ge2Sb2Te5 films / G. Ruitenberg, A.K. Petford-Long, R.C. Doole //Journal of applied physics. - 2002. - V. 92. - №. 6. - P. 3116-3123.

145. Privitera S. Crystal nucleation and growth processes in Ge2Sb2Te5 / S. Privitera, C. Bongiorno, E. Rimini, R. Zonca //Applied physics letters. - 2004. - V. 84. - №. 22. - P. 44484450.

146. Ohshima N. Crystallization of germanium-antimony-tellurium amorphous thin film sandwiched between various dielectric protective films / N. Ohshima // Journal of Applied Physics. - 1996. - V. 79. - №. 11. - P. 8357-8363.

147. Tominaga J. Double optical phase transition of GeSbTe thin films sandwiched between two SiN layers / J. Tominaga, T. Nakano, N. Atoda // Japanese journal of applied physics.

- 1998. - V. 37. - №. 4R. - P. 1852.

148. Rodríguez C.V.R. Estimate of the crystallization kinetics in stoichiometry compositions films of Ge:Sb:Te / C.V.R. Rodríguez, E.M. Sanchez, J.G. Hernández, E. Prokhorov, J.M. Saldaña, G.T. Martínez //Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology.

- 2012. - V. 2. - №. 1. - P. 44.

149. González-Hernández J. Temperature dependence of structure and electrical properties of germanium-antimony-tellurium thin film / J. González-Hernández, E. Prokhorov, Y. Vorobiev // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. -2000. - V. 18. - №. 4. - P. 1694-1700.

150. Wamwangi D. Crystallization kinetics of Ge4Sb1Te5 films / D. Wamwangi, W.K. Njoroge, M. Wuttig // Thin solid films. - 2002. - V. 408. - №. 1-2. - P. 310-315.

151. Men L. The effects of metal-doped GeSbTe films on light scattering-mode superresolution near-field structure (super-RENS) / L. Men, J. Tominaga, H. Fuji, T. Kikukawa, N. Atoda // Japanese Journal of Applied Physics. - 2001. - V. 40. - №. 3S. - P. 1629.

152. Morales-Sanchez E. Structural, electric and kinetic parameters of ternary alloys of GeSbTe / E. Morales-Sanchez, E.F. Prokhorov, J. Gonzalez-Hernandez, A. Mendoza-Galvan // Thin Solid Films. - 2005. - V. 471. - №. 1-2. - P. 243-247.

153. Sutou Y. Crystallization process and thermal stability of Ge1Cu2Te3 amorphous thin films for use as phase change materials / Y. Sutou, T. Kamada, M. Sumiya, Y. Saito, J. Koike // Acta materialia. - 2012. - V. 60. - №. 3. - P. 872-880.

154. Hatayama S. Crystallization mechanism and kinetics of Cr2Ge2Te6 phase change material / S. Hatayama, Y. Sutou, D. Ando, J. Koike // MRS Communications. - 2018. - V. 8. -№. 3. - P. 1167-1172.

155. Avrami, M. Kinetics of Phase Change. I General Theory / M. Avrami // The Journal of Chemical Physics. - 1939. - Vol. 7. - P. 1103-1112.

156. Johnson W.A., Mehl R.F. Reaction Kinetics in Processes of Nucleation and Growth / W.A. Johnson, R.F. Mehl // Trans. Metall. Soc. AIME. - 1939. - V. 135. - P. 416-442.

157. Fanfoni M. The Johnson-Mehl-Avrami-Kohnogorov model: a brief review / M. Fanfoni, M. Tomellini // Il Nuovo Cimento D. - 1998. - V. 20. - P. 1171-1182.

158. Vyazovkin S. Modification of the integral isoconversional method to account for variation in the activation energy / S. Vyazovkin // Journal of Computational Chemistry. - 2001.

- V. 22. - №. 2. - P. 178-183.

159. El-Oyoun M.A. An investigation of the kinetic transformation mechanism of Ge12.5Te87.5 chalcogenide glass under non-isothermal regime / M. A. El-Oyoun // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2011. - V. 357. - №. 7. - P. 1729-1735.

160. Brown, M.E. Handbook of thermal analysis and Calorimetry / M.E. Brown. -Amsterdam: Elsiever Science B.V, 1998. - 691 p.

161. Miyagawa N. Overview of Blu-Ray Disc™ recordable/rewritable media technology / N. Miyagawa //Frontiers of Optoelectronics. - 2014. - V. 7. - P. 409-424.

162. Kumar S. Structural, electrical, and optical properties of thermally evaporated Ge-Te, Ge-Sb-Te, and Sb-Te thin films / S. Kumar, D. Singh, S. Sandhu, R. Thangaraj // physica status solidi (a). - 2012. - V. 209. - №. 10. - P. 2014-2019.

163. Raoux S. Phase Change Memory (PCM) materials and devices / S. Raoux, T.J. Ibm // Advances in Non-Volatile Memory and Storage Technology. - Woodhead Publishing, 2014. -P. 161 -199.

164. Zhang G. Morphological characteristics of amorphous Ge2Sb2Te5 films after a single femtosecond laser pulse irradiation / G. Zhang, D. Gu, X. Jiang, Q. Chen, F. Gan // Applied surface science. - 2006. - V. 252. - №. 12. - P. 4083-4090.

165. Абрикосов, Н.Х. Исследование диаграммы состояния Sb2Te3-GeTe / Н.Х. Абрикосов, Г.Т. Данилова-Добрякова // Изв. АН СССР. Неорган. Материалы. - 1965. - N. 1.

- № 2. - С. 204-208.

166. Lazarenko P. Influence of Bi doping on electrical and optical properties of phase change material Ge2Sb2Te5 / P. Lazarenko, H. P. Nguyen, S. Kozyukhin, A. Sherchenkov // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. - 2011. - V. 13. - №. 11. - P. 1400-1404.

167. Sherchenkov, A. Thermal properties of phase change material Ge2Sb2Te5 doped with Bi / A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, A. Babich, P. Lazarenko // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2013. - Vol. 377. - P. 26-29.

168. Kozyukhin, S. Thermal effects in Ge-Sb-Te phase-change memory materials during multiple thermal cycling / S. Kozyukhin, A. Sherchenkov, E. Gorshkova, V. Kudoyzrova, A. Vargunin // Physica Status Solidi (c). - 2010. - Vol. 7. - № 3-4. - P. 848-851.

169. Гольцман Б.М. Пленочные термоэлементы: физика и применение / Б.М. Гольцман, З.М. Дашевский, В.И. Кайданов, Н.В. Коломоец // Наука. - 1985. - 232 с.

170. Yakubov, A. Electrophysical properties of thin films on the basis of phase change memory materials on the pseudobinary line GeTe-Sb2Te3 / A. Yakubov, D. Terekhov, A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, P. Lazarenko, A. Babich, S. Timoshenkov, D. Gromov, A. Shuliatyev. // Journal of Physics: Conference Series - 2015. - Vol. 643. - P. 012104-1 012104-6.

171. Шерченков, A.A. Электрофизические свойства тонких пленок материалов фазовой памяти на основе халькогенидных полупроводников системы Ge-Sb-Te / A.A. Шерченков, C.A. Козюхин, П.И. Лазаренко, С.П. Тимошенков, A.B. Бабич, А.О. Якубов, В.В. Калугин // Нано-и микросистемная техника. - 2016. - Т.18. - №. 9. - С. 568-577.

172. Шерченков, А.А. Исследование кинетики кристаллизации, термических и электрофизических свойств тонких пленок материалов фазовой памяти на основе системы GeSbTe / А.А. Шерченков, С.А. Козюхин, П.И. Лазаренко, А.В. Бабич, Д.Ю. Терехов, А.О. Якубов, С.П. Тимошенков, А.С. Шулятьев, Н.И. Градова // Наноиндустрия, (Спецвыпуск). - №. 74. - С. 555-556.

173. Sherchenkov, A. Influence of Ti doping on the properties of Ge-Sb-Te thin films for phase change memory / A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, P. Lazarenko, A. Babich, S. Timoshenkov, D. Gromov, A. Yakubov, D. Terekhov // Solid State Phenomena. - 2016. - Vol. 249. - P. 30-39.

174. Lazarenko, P.I. Influence of the composition on the thermoelectric and electro-physical properties of Ge-Sb-Te thin films for phase change memory application / P.I. Lazarenko, A.A. Sherchenkov, S.A. Kozyukhin, D.Y. Terekhov, A.O. Yakubov, A.V. Babich, A.S. Shuliatyev, I.V. Sagunova, E.N. Redichev // Journal of Nano- and Electronic Physics - 2016. -Vol. 8. - №. 3. - P. 03033-1-03033-4.

175. Sherchenkov, A. Electrical properties and transport mechanisms in Ge-Sb-Te thin films for nanoelectronics / A. Sherchenkov, P. Lazarenko, A. Babich, N. Korobova, S. Timoshenkov, A. Yakubov, D. Terekhov, A. Shuliatyev, S. Kozyukhin, O. Boytsova // 2015 IEEE 15th International Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO). - 2015. - P. 885-888.

176. Shtern M. Mechanical properties and thermal stability of nanostructured thermoelectric materials on the basis of PbTe and GeTe / M. Shtern, A. Sherchenkov, Y. Shtern, N. Borgardt, M. Rogachev, A. Yakubov, A. Babich, D. Pepelyaev, I. Voloshchuk, Y. Zaytseva, S. Pereverzeva, A. Gerasimenko, D. Potapov, D. Murashko //Journal of Alloys and Compounds. -2023. - Vol. 946. - P. 169364.

177. Sherchenkov A. The role of nanostructuring strategies in PbTe on enhancing thermoelectric efficiency / A. Sherchenkov, N. Borgardt, M. Shtern, Y. Zaytseva, Y. Shtern, M. Rogachev, V. Sazonov, A. Yakubov, D. Pepelyaev //Materials Today Energy. - 2023. - Vol. 37. - P. 101416.

178. Oliver W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W.C. Oliver, G.M Pharr //Journal of materials research. - 1992. - V. 7. - №. 6. - P. 1564-1583.

179. Standard I. S. O. 14577-1: 2015; Metallic materials—Instrumented indentation test for hardness and materials parameters—Part 1: Test method //International Organization for Standardization: Geneva, Switzerland. - 2015.

180. ГОСТ Р. Р 8.748-2011 //ГСИ. Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть. - 2011. -Т. 1.

181. Коренков В. В. Низкотемпературная деградация композитной ATZ-керамики, армированной многостенными углеродными нанотрубками / В.В. Коренков, А.И. Тюрин, В.В. Родаев, А.О. Жигачев, А.В. Умрихин, Т.С. Пирожкова, Ю.И. Головин // Российские нанотехнологии. - 2019. - Т. 14. - №. 5-6. - С. 37-49.

182. Развитие физико-технологических принципов построения наноразмерных устройств фазовой памяти и разработка прототипа ячейки фазовой памяти\": отчет о выполнении прикладных научных исследований и экспериментальных разработок № 14.578.21.0085 (промежуточ.) / НИУ МИЭТ рук. С.П. Тимошенков, исполн.: А.О. Якубов [и др.]; М.:2015.

183. Якубов А.О. Программно-аппаратный комплекс для диагностики электрофизических характеристик тонких пленок материалов фазовой памяти / А.О. Якубов //Диагностика наноматериалов и наноструктур. - 2014. - С. 156-160.

184. Якубов А.О. Разработка и ввод в эксплуатацию программно-аппаратного комплекса для измерения электрофизических характеристик материалов электронной техники. / А.О. Якубов // Тезисы докладов «Микроэлектроника и информатика», 21-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов.— 2014. —с.58.

185. Шерченков А.А. Разработка, создание и ввод в эксплуатацию программно-аппаратных комплексов для исследования вольтамперных характеристик и термо-ЭДС тонких пленок фазовой памяти в широком диапазоне температур./ А.А. Шерченков, Ю.И. Штерн, П.И. Лазаренко, А.О. Якубов, А.А. Бабич, М.Ю. Штерн, И.С. Караваев. // IX Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники»: сборник трудов - СПб.: Издательство Политехнического университета. — 2014. - с. 317318.

186. Якубов А.О. Программно-аппаратные комплексы для исследования вольтамперных характеристик и термо-ЭДС тонких пленок фазовой памяти в широком диапазоне температур / А. О. Якубов, Д. Ю. Терехов // Радиоэлектроника, электроника и энергетика: Двадцать первая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов-М.: Издательский дом МЭИ . — 2015. — Т. 1. — с. 206.

187. Ханг Т.Н. Особенности характеристик аморфных полупроводниковых пленок As2S3, полученных методом центрифугирования раствора / Т.Н. Ханг, А.О. Якубов, П.И. Лазаренко, А.В. Волкова, А.А. Шерченков, С.А. Козюхин // Известия высших учебных заведений. Электроника. - 2018. - Т. 23. - №. 2. - С. 149-160.

188. Lazarenko P.I. Peculiarities of estimating the optical band gap of thin films of phase change memory materials / P.I. Lazarenko, Yu.V. Vorobyov, M.E. Fedyanina, A.A. Sherchenkov, S.A. Kozyukhin, A.O. Yakubov, A.V. Kukin, Yu.S. Sybina, I.V. Sagunova //Inorganic Materials: Applied Research. - 2020. - Vol. 11. - P. 330-337.

189. Федянина М.Е. Влияние степени кристалличности на дисперсию оптических параметров тонких пленок фазовой памяти Ge2Sb2Te5 / М.Е. Федянина, П.И. Лазаренко, Ю. В. Воробьев, С. А. Козюхин, А. А. Дедкова, А. О. Якубов, В. С. Левицкий, И. В. Сагунова, А.А. Шерченков // Известия высших учебных заведений. Электроника. - 2020. - Т. 25. - №. 3. - С. 203-218.

190. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016618045 Российская Федерация. Программное обеспечение программно-аппаратного комплекса для проведения исследования вольтамперных характеристик тонкопленочных образцов материалов фазовой памяти в широком температурном диапазоне. / А.О. Якубов, П.И. Лазаренко, А.А. Шерченков, С.П. Тимошенков; заявитель и патентообладатель Национальный исследовательский университет «МИЭТ». - заявка № 2016615310; заявл. 25.05.2016; опубл. 20.07.2016.

191. Preston-Thomas H. The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) / H. Preston-Thomas //metrologia. - 1990. - V. 27. - №. 1. - P. 3-10.

192. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017612086 Российская Федерация. Программное обеспечение для исследования процесса переключения образцов на основе тонких пленок фазовой памяти. / А.О. Якубов, П.И. Лазаренко, А.А. Шерченков, А.В. Бабич; заявитель и патентообладатель Национальный исследовательский университет «МИЭТ». - заявка № 2016663329; заявл. 07.12.2016; опубл. 15.02.2017.

193. Бурлаков Р.Б. К вопросу об определении удельного контактного сопротивления TLM-методом с прямоугольными контактами к полупроводникам / Р.Б. Бурлаков // Вестник Омского университета. - 2018. - Т. 23. - №. 4 - С. 78-86.

194. Halevy R.A method for measuring the specific interface resistivity between two semiconductor layers and its application to a heavily doped n-type InP/GaInAs heterostructure. -Technion-Israel Institute of Technology, Faculty of Electrical Engineering. - 2011.

195. Новицкий С.В. Измерение удельного контактного сопротивления TLM-методом с линейной и радиальной геометрией контактов / С.В. Новицкий // Петербургский журнал электроники. - 2013. - №. 3. - С. 59-64.

196. Abbas T. Transmission line method (TLM) measurement of (metal/ZnS) contact resistance / T. Abbas, L. Slewa //Int. J. Nanoelectronics and Materials. - 2015. - V. 8. - P. 111120.

197. Holland A.S. Circular test structures for determining the specific contact resistance of ohmic contacts / A.S. Holland, Y. Pan, M.S.N. Alnassar, S. Luong // Facta universitatis-series: Electronics and Energetics. - 2017. - V. 30. - №. 3. - P. 313-326.

198. Yakubov, A. Contact resistance measurements for the Ge2Sb2Te5 thin films / A. Yakubov, A. Sherchenkov, P. Lazarenko, A. Babich, D. Terekhov, A. Dedkova // Chalcogenide Letters. - 2020. - Vol. 17. -№.1. - P. 1-8.

199. Chang P.C. Crystallization kinetics and x-ray photoelectron spectroscopy of Ga2TeSb7 thin film / P.C. Chang, S.C. Chang, T.S. Chin // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2011. - V. 29. - №. 4. - P. 04D111.

200. Cheng H. Y. Crystallization kinetics of Ga-Sb-Te films for phase change memory / H.Y. Cheng, K.F. Kao, C M. Lee, T.S. Chin // Thin Solid Films. - 2008. - V. 516. - №. 16. - P. 5513-5517.

201. Muchira I. W. Crystallization kinetics of In40Se60 thin films for phase change random access memory (PRAM) applications / I.W. Muchira, W. K. Njoroge, P.M. Karimi // Journal of Ovonic Research Vol. - 2015. - V. 11. - №. 3. - P. 131-136.

202. Huang Y.J. Phase transition behaviors of Mo-and nitrogen-doped Ge2Sb2Te5 thin films investigated by in situ electrical measurements / Y.J. Huang, Y.C. Chen, T.E. Hsieh // Journal of Applied Physics. - 2009. - V. 106. - №. 3. - P. 034916.

203. Mehta N. Studies of crystallization kinetics in a-Se80-xTe20Cdx and a-Se80-xTe20Gex alloys using DC conductivity measurements / N. Mehta, A. Kumar // Journal of thermal analysis and calorimetry. - 2006. - V. 83. - №. 3. - P. 669-673.

204. Flynn, J.H. General treatment of the thermogravimetry of polymers / J.H. Flynn, L.A. Wall // Journal of Research of the National Bureau of Standards, Section A. - 1996. - Vol. 70. - № 6. - P. 487-523.

205. Ozawa, T.A New Method of Analyzing Thermogravimetric Data / T.A. Ozawa // Bulletin of the Chemical Society of Japan. - 1965. - V. 38. - №. 11. - P. 1881-1886.

206. Шерченков, А.А. Интегральный изоконверсионный метод оценки параметров кристаллизации тонких пленок материалов фазовой памяти Ge2Sb2Te5 / А.А. Шерченков, С.А. Козюхин, А.В. Бабич, П.И. Лазаренко, А.И. Варгунин // Неорганические материалы. -2017. - Т. 53. - №. 1. - С. 21-25.

207. Coats, A.W. Kinetic Parameters from Thermogravimetric Data / A.W. Coats, J.P. Redfern // Nature. - 1964. - Vol. 201. - №. 4914. - P. 68-69.

208. Hu, C. The study of thermal decomposition kinetics of zinc oxide formation from zinc oxalate dehydrate / C. Hu, J. Mi, S. Shang, J. Shangguan // Journal of Thermal Analysis and calorimetry. - 2014. - Vol. 115. - P. 1119-1125.

209. Abu El-Oyoun, M. Effect of wide range of heating rate on the crystallization kinetic parameters of Se77Te20Sb3 glass / M. Abu El-Oyoun // Thermochimica Acta. - 2009. - Vol. 494. - P.129-135.

210. Al-Khamis, Kh.M. Kinetic Studies of the Non-Isothermal Decomposition of Unirradiated and y-Irradiated Gallium Acetylacetonate / Kh.M. Al-Khamis, Z.A. Al-Othman, R.M. Mahfouz // Progress in Reaction Kinetics and Mechanism. - 2010. - Vol. 35. - P. 131-151.

211. Jankovic, B. Kinetic analysis of the nonisothermal decomposition of potassium metabisulfite using the model-fitting and isoconversional (model-free) methods / B. Jankovic // Chemical Engineering Journal. - 2008. - V. 139. - №. 1. - P. 128-135.

212. Khawan, A. Solid-State Kinetic Models: Basics and Mathematical Fundamentals / A. Khawan, D R. Flanagan // The Journal of Physical Chemistry B. - 2006 . - V. 110. - №. 35. -P. 17315-17328.

213. Отчет о фундаментальных и поисковых научных исследованиях по теме: фазовые превращения в тонких пленках халькогенидных стеклообразных полупроводников системы Ge-Sb-Te при воздействии импульсным лазерным излучением нано- и

фемтосекундной длительности (промежуточный, 1 этап) Соглашение №17-79-10465 от 27 июля 2017 года. Н.с., руководитель работ к.т.н. Лазаренко П.И., исполн.: А.О. Якубов [и др.]; М.:2017.

214. Отчет о фундаментальных и поисковых научных исследованиях по теме: Разработка эффективных гибких и пленочных термоэлектрических генераторов (промежуточный, 1 этап) Соглашение №18-79-10231 от 08 июля 2018 года. м.н.с., руководитель работ к.т.н. Бабич А.В., исполн.: А.О. Якубов [и др.]; М.:2018.

215. Seleznev D. The vacuum arc ion source for indium and tin ions implantation into phase change memory thin films / D. Seleznev, A. Kozlov, T. Kulevoy, A. Sitnikov, P. Lazarenko, Y. Vorobyov, M. Smayev, A. Yakubov, A. Sherchenkov, S. Kozyukhin //Review of Scientific Instruments. - 2019. - Vol. 90. - №. 12.

216. Vorobyov Y. Temperature activated conductivity of Ge2Sb2Te5: connection to the variation of Fermi level and implications on resistance drift / Y. Vorobyov, A. Ermachikhin, A. Yakubov, E. Trusov, M. Fedyanina, P. Lazarenko, S. Kozyukhin //Journal of Physics D: Applied Physics. - 2021. - Vol. 54. - №. 31. - P. 315302.

217. Fefelov S. A. Multilevel recording in Ge2Sb2Te5 thin films / S.A. Fefelov, LP. Kazakova, N.A. Bogoslovskiy, A.B. Bylev, A.O. Yakubov // Semiconductors. - 2020. - Vol. 54. - P. 450-453.

218. Terekhov D.Y. Promising development of thin film and flexible thermoelectric devices / D.Yu. Terekhov, A.A. Sherchenkov, I.A. Voloshchuk, D.V. Pepelyaev, M.Yu. Shtern, P.I. Lazarenko, A.O. Yakubov, A.V. Babich // Nanobiotechnology Reports. - 2021. - Vol. 16. -№. 3. - P. 392-400.

219. Fefelov S. A. Peculiarities of the memory state formation in thin Ge2Sb2Te5 films / S.A. Fefelov, L.P. Kazakova, N.A. Bogoslovskiy, A.O. Yakubov, A.B. Bylev //Journal of Physics: Conference Series. - Vol. 2103. - №. 1. - P. 012087.

220. Smayev M.P. Direct single-pass writing of two-phase binary diffraction gratings in a Ge2Sb2Te5 thin film by femtosecond laser pulses / M.P. Smayev, P.I. Lazarenko, I.A. Budagovsky, A.O. Yakubov, V.N. Borisov, Y.V. Vorobyov, T.S. Kunkel, S.A. Kozyukhin // Optics & Laser Technology. - 2022. - Vol. 153. - P. 108212.

221. Tolkach N. M. Raman analysis of the crystallinity degree for the local regions in Ge2Sb2Te5 films after laser exposure at different parameters / N.M. Tolkach, N.V. Vishnyakov, A.O. Yakubov, A.U. Sudakova, E.S. Trofimov, A.A. Sherchenkov // Journal of Physics: Conference Series. - Vol. 2086. - №. 1. - P. 012040.

222. Lazarenko P. Effect of bismuth ion implantation on the crystallization temperature of the amorphous Ge2Sb2Te5 thin films / P. Lazarenko, S. Kozyukhin, A. Sherchenkov, A.

Yakubov, Yu. Zaytseva, D. Dronova, O. Boytsova, Yu. Chigirinsky, A. Zabolotskaya, V. Kozik //Journal of Physics: Conference Series. - . - Vol. 1611. - №. 1. - P. 012044.

223. Терехов Д.Ю. Разработка процесса фотолитографии для изготовления гибкого тонкопленочного термоэлектрического генератора / Д.Ю. Терехов, Д.В. Пепеляев, А.О. Якубов, А.В. Бабич, А.А. Шерченков //Известия высших учебных заведений. Электроника. - 2022. - Т. 27. - №. 5. - С. 591-602.

224. Jeong J.H. Study of Ge-Sb-Te and Ge-Te cocktail sources to improve an efficiency of multi-line CVD for phase change memory / J.H. Jeong, J.H. Park, Y.M. Lee, U. Hwang, H.K. Kim, D.S. Kil, D.J. Choi // Materials Science in Semiconductor Processing. - 2015. - V. 40. - P. 50-57.

225. Sherchenkov, A.A. Correlation between the structural transformations and physical properties in Ge2Sb2Te5 thin films / A.A. Sherchenkov, P.I. Lazarenko, Y.S. Sybina, A.S. Prikhodko, A.O. Yakubov // 2017 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). - P. 1197-1200.

226. Bates S. Analysis of amorphous and nanocrystalline solids from their X-ray diffraction patterns / S. Bates, G. Zografi, D. Engers, K. Morris, K. Crowley, A. Newman // Pharmaceutical research. - 2006. - V. 23. - P. 2333-2349.

227. Zaytseva, Y. Structure of Ge2Sb2Te5 thin films near the inflection point of the resistivity temperature dependence / Y. Zaytseva, P. Lazarenko, Y. Vorobyov, A. Yakubov, N. Borgardt, S. Kozyukhin, A. Sherchenkov // Chalcogenide Letters. - 2020. - Vol. 17. -№. 2. - P. 41 -47.

228. Yamamoto M., Tanaka M., Furukimi O. Hardness-deformation energy relationship in metals and alloys: A comparative evaluation based on nanoindentation testing and thermodynamic consideration / M. Yamamoto, M. Tanaka, O. Furukimi // Materials. - 2021. - V. 14. - №. 23. - P. 7217.

229. Якубов А.О. Диагностика электрофизических характеристик тонких пленок Ge2Sb2Te5, сформированных разными методами осаждения / А.О. Якубов // Труды IX Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур». - 2017. - С. 87-91.

230. Yakubov A. Influence of the adjacent layers on the crystallization kinetics of Ge2Sb2Te5 thin films / A. Yakubov, A. Sherchenkov, A. Babich, P. Lazarenko, I. Sagunova, E. Kirilenko //Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2020. - Vol. 142. - P. 1019-1029.

231. Sherchenkov A. A. et al. Integral isoconversional method for evaluating crystallization parameters of thin films of Ge2Sb2Te5 phase change memory materials / A.A.

Sherchenkov, S.A. Kozyukhin, A.V. Babich, P.I. Lazarenko, A.I. Vargunin// Inorganic Materials.

- 2017. - V. 53. - №. 1. - P. 45-49

232. Babich A. Investigation of the crystallization kinetics in Ge-Sb-Te-Bi and Ge-Sb-Te-In phase-change memory materials / A. Babich, A. Sherchenkov, S. Kozyukhin, P. Lazarenko, S. Timoshenkov, O. Boytsova //Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. - 2016. - V. 18. - №. 3-4. - P. 235-239.

233. Benenson W. Handbook of physics. / W. Benenson, J.W. Harris, H. Stöcker, H. Lutz // New York: Springer. - 2002.

234. Da Silva J.L.F. Atomistic origins of the phase transition mechanism in Ge2Sb2Te5 / J.L.F. Da Silva, A. Walsh, S.H. Wei, H. Lee // Journal of applied physics. - 2009. - Т. 106. - №. 11. - P. 113509.

235. Chen Y. Electrical properties and structural transition of Ge2Sb2Te5 adjusted by rare-earth element Gd for nonvolatile phase-change memory / Y. Chen, N. Chen, B. Chen, Q. Zhang, X. Li, Q. Deng, B. Zhang, S. Zhang, Z. Zhang, X. Han // Journal of Applied Physics. -2018. - V. 124. - №. 14. - P. 145107.

236. Won Y. Phase and thickness dependent modulus of Ge2Sb2Te5 films down to 25 nm thickness / Y. Won, J. Lee, M. Asheghi, T.W. Kenny, K.E. Goodson //Applied physics letters.

- 2012. - V. 100. - №. 16. - P. 161905.

237. Bae J.H. Simulation for thickness change of PRAM recording layer / J.H. Bae, B.G. Kim, D.S. Byeon, H.L. Lee //Journal of the Ceramic Society of Japan. - 2009. - V. 117. - №. 1365. - P. 588-591.

238. Chinmulgund M. Effect of Ar gas pressure on growth, structure, and mechanical properties of sputtered Ti, Al, TiAl, and Ti3Al films / M. Chinmulgund, R.B. Inturi, J.A. Barnard // Thin solid films. - 1995. - V. 270. - №. 1-2. - P. 260-263.

239. Schneider D. Non-destructive characterization and evaluation of thin films by laser-induced ultrasonic surface waves / D. Schneider, M.D. Tucker //Thin Solid Films. - 1996. - V. 290. - P. 305-311.

240. Halg B. On a nonvolatile memory cell based on micro-electro-mechanics / B. Halg // IEEE Proceedings on Micro Electro Mechanical Systems, An Investigation of Micro Structures, Sensors, Actuators, Machines and Robots. - 1990. - С. 172-176.

241. Siegrist T. Disorder-induced localization in crystalline phase-change materials / T. Siegrist, P. Jost, H. Volker, M. Woda, P. Merkelbach, C. Schlockermann, M. Wuttig // Nature materials. - 2011. - V. 10. - №. 3. - P. 202-208.

242. Кинетика гетерогенных процессов = Cinétique hétérogène : пер. с фр. / П. Барре ; ред. В. В. Болдырев . - М. : Мир, 1976 . - 399 с.

243. Privitera S. Crystal nucleation and growth processes in Ge2Sb2Te5 / S. Privitera, C. Bongiorno, E. Rimini, R. Zonca // Applied physics letters. - 2004. - V. 84. - №. 22. - P. 44484450.

244. Phaniraj M.P. Grain-size distribution effects in plastic flow and failure / M.P. Phaniraj, M. Prasad, A.H. Chokshi // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - V. 463. -№. 1-2. - P. 231-237.

245. Czubatyj W. Properties of small pore Ovonic memory devices / W. Czubatyj, S. Kostylev // Physics and Applications of Disordered Materials. - 2002. - P. 277-285.

246. Богословский Н.А. Физика эффектов переключения и памяти в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Н.А. Богословский, К.Д. Цэндин //Физика и техника полупроводников. - 2012. - Т. 46. - №. 5. - С. 577.

247. Богословский Н.А. Электронно-тепловая модель эффектов переключения и памяти, основанная на многофононной туннельной ионизации U-минус центров в халькогенидных стеклообразных полупроводниках: дис. ... канд. физ. мат. наук: 01.04.10 / Богословский Никита Александрович. - Санкт-Петербург, 2013. - 112 с.

248. Развитие физико-технологических принципов построения наноразмерных устройств фазовой памяти и разработка прототипа ячейки фазовой памяти\": отчет о выполнении прикладных научных исследований и экспериментальных разработок № 14.578.21.0085 (промежуточ.) / НИУ МИЭТ рук. С.П. Тимошенков, исполн.: А.О. Якубов [и др.]; М.:2016.

Приложение А. Структура ячейки фазовой памяти с _вертикальным расположением электродов

0.1.0 "П" И и0О|_ 1/9КТГ N ЗНЦ N йни носд о^отг и итгоу 1/Вои N а1|И

СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЙ ЛИСТ дата зап. дата вых.

ИЗДЕЛИЕ РМ2-1 ПАРТИЯ РМ2-1-4 кол-во пл. 2 кол-во пл.

Рабочие тип толщина ориент. оп/дп Спутники: С1 ,С2 Ведущий технолог

пластины КДБ12 460 (100) К ЭФ-4,5 (100)-460

Дефектная ведомость

№ Наименование операции Дата Номера пластин Отклонение № Тех заключени Подпись

Браковочная ведомость (ведомость изъятия пластин: брак, изъятие ведущим)

№ Наименование операции Дата Брак Изъятие пластин ведущим

во пл- номера пластин шифр брака номер ТЗ кол-во пл-н номера пластин прич ина воэв рат Подпись

Маршрутный лист

№ Наименование операции Обознач. ТД ГАВЛ... Дата Время МВХ час Спутн. и контр, пл Режим обработки Контр, парам. Кол-во Подпись

нач. ок. пл. СП.

1 Формир. партии по коопешиш

2 Маркировка 60271.00008 С1.С2 По лицевой стороне

3 Хим. обработка 10201.00001 2 С1}С2 КАРО+ПАР

4 Окисление 60250.00002 реж.2 С1 Термоком, <1=1,0 мкм

5 Конт роль парам. 60202.00032 С1 11= п=

1 Фотолитография. Метки совмещения

6 Входн. КВВ 60202.00002

7 ГМДС (без ГМО) 60255.00001 0.5

8 НФ+термообр. 60255.00002 60255.00003 7 <1ф=1,2 мкм

9 Совм и экспониров. РМ1-01 60255.00004 6/р

10 ПФ+термообр. 60255.00006

11 Контр. ФРМ 60202.00003 72 100%

12 ЖХТЯО, 60201.00005 прил. 1 реж.З 2 С1 Ьтр=0,5 мкм 1ТР-

13 ЖХТ (снят не ф/р) 60201.00001 прил. 1 реж.2 2 КАРО

14 Хим. обработ а-а 10201.00001 2 С1 КАРО+ПАР

15 Напыление Г/А' С1 Мл=(?. 05 мкм

16 Напыление И/ С1 Ь. 2

17 Контроль парам. 60202.00015 С1 Оме=

18 Контроль парам. 60202.00056 С1 Г05=

2Фотолитография. Металлизация

19 Входн. КВВ 60202.00002

20 ГМДС (без ГМО) 60255.00001 0.5

21 Обработка в ДМФА 60201.00004 реж. 1 2 Отмывка в чистом ДМФА

22 НФ+термообр. 60255.00002 60255.00003 7 <1ф=1,2 мкм

23 Совм и экспониров. РМ2-02 60255.00004 б/р

24 ПФ+термообр. 60255.00006

25 Контр. ФРМ 60202.00003 72 100%

26 ПХ-зачистка ф/р 60275.00002 реж. 3 7

27 ЖХТШ 2 С1 11тр=0 2 мкм !тр=

28 жхтш 2 С1 Ьтр=0,05 мкм

29 Обработка е ДМФА 60201.00004 реж. 2 2 Удаление ф/р

Партия РМ2-1 2 Ведущий:

№ Наименование операции Обознач. ТД ГАВЛ... Дата Время МВХ час Спутн. и контр, пл Режим обработки Контр, парам. Кол-во Подпись

нач. ок. пл. сл.

30 Обработка б ДМФА 60201.00004 реж. 1 3 С2 Отмывка в чистом ДМФА

31 Осаждение Б!С_ 60271.00002 прил.1 реж. 2 С2 ¡1=0,35±0,05 мш

32 Контроль парам. 60202.00032 С2 йох= п=

3 Фотолитография (контактные окна)

33 Входи. КВВ 60202.00002

34 ГМДС (Вез ГМО) 60255.00001 0.5

35 НФ+термообр. 60255.00002 60255.00003 7 бф=1.2 мкм

36 Соем и экспониров. Ш2-03 60255.00004 6/р

37 ПФ+термообр. 60255.00006

38 Контр. ФРМ 60202.00003 72 100%

39 ПХ-зачист ка ф/р 60275.00002 реж. 3 7

40 ЖХТ&02 п0 кооперации 2 С2 Ьтр=0,35 мкм (до Щ ГТ р=

41 Коит р.вскр.к.о. (Аи-зонд) 60202.00011 Цпр<5В

42 Обработка е ДМФА 60201.00004 реж. 2 2 Удаление ф7р

43 Обработка е ДМФА 60201.00004 реж. 1 2 Отмывка в чистом ДМФА

Контроль ведущ Передать партию на контроль Заказчику

Приложение Б. Акты использования

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по научной работе Национального исследовательского

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Якубова А.О. на соискание ученой степени кандидата технических наук

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Якубова Алексея Олеговича «Исследование влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения Сте?8Ь2Те5 для устройств фазовой памяти», являющегося сотрудником научно-исследовательской лаборатории «Материалы и устройства активной фотоники» (НИЛ МУФ), были получены в рамках выполнения государственного задания 1''ХМЯ-2022-0001, выполняемого в рамках Соглашения № 075-03-2022-212/4 от 08.11.2022 г.

к.т.н., начальник НИЛ МУФ СГЗ^—Лазаренко П.И.

УТВЕРЖДАЮ

Ыррремор по научной работе

v 'j^b^^P/cabjPSL 2023 г.

йщогс^еЕредовательского '^университета «МИЭТ»

Гаврилов С.А.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Якубова А.О. на соискание ученой степени кандидата технических наук

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Якубова А.О. «Исследование влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения GeiSbiTe; для устройств фазовой памяти» использовались при выполнении следующих научно-исследовательских работ.

1. Прикладные научные исследования по теме «Разработка конструктивно-технологических решений, анализ и исследование элементов перспективных типов памяти нового поколения большой емкости типа фазовой (РСМ), сегнетоэлектрической (FRAM), магниторезистивной (MRAM)», выполняемые в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (Соглашение № 14.575.21.0096 от 06 ноября 2014 г.).

2. Прикладные научные исследования и экспериментальные разработки по теме «Развитие физико-технологических принципов построения наноразмерных устройств фазовой памяти и разработка прототипа ячейки фазовой памяти», выполняемые в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (Соглашение № 14.578.21.0085 от 28 ноября 2014 г.).

3. Фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования по теме «Фазовые превращения в тонких пленках халькогенидных стеклообразных полупроводников системы Ge-Sb-Te при воздействии импульсным лазерным излучением нано- и фемтосекундной длительности», выполняемые по заданию РНФ (Соглашение № 17-79-10465 от 27 июля 2017 г.).

4. Фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования по теме «Разработка эффективных гибких и пленочных термоэлектрических генераторов», выполняемые по заданию РНФ (Соглашение № 18-79-10231 от 08 июля 2018 г.).

5. Фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования по теме «Создание высокоэффективных объемных наноструктурированньгх термоэлектрических материалов для интервала рабочих температур от 300 до 1200 К» (Соглашение № 21-19-00312 от 20 апреля 2021 г.).

6. Фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования по теме «Интегральные устройства нанофотоники на основе изменяющих фазовое

состояние халькогенидных полупроводниковых материалов» (Соглашение № 20-7910322-11 от 15 августа 2023 г.).

7. Научный проект «Термо-оптический эффект в тонких пленках материалов фазовой памяти и устройствах нанофотоники на их основе», выполняемый по заданию РФФИ (Соглашение № 20-07-01092 от 24 февраля 2020 г.).

8. Научный проект «Функциональные материалы на основе легированных 1п халькогенидных полупроводников системы Ое-БЬ-Те для многоуровневых устройств фазовой памяти», выполняемый по заданию РФФИ (Соглашение № 1852-16022 от 10 октября 2018 г.).

9. Грант Президента Российской Федерации по теме «Механизмы и кинетика кристаллизации аморфных тонких пленок ОегЗЬгТеэ при термообработке» (МК-6347.2018.3 от 11 июня 2019 г.).

10. Грант Президента Российской Федерации «Разработка конструктивно-технологических решений и изготовление ячейки энергонезависимой фазовой памяти на основе тонких пленок Ое28ЬгТе5» (№ МК-8105.2016.8 от 14 марта 2016 г.).

Руководитель проектов:

№ 14.575.21.0096, 14.578.21.0085

Тимошенков С.П.

Руководитель проекта:

№21-19-00312

Шерченков А.А.

Руководитель проектов:

№ 17-79-10465, 20-79-10322-П, 18-52-16022, 20-07-01092, МК-6347.2018.3, МК-8105.2016.8

Лазаренко П.И.

Руководитель проекта:

№ 18-79-10231

Бабич А.В.

УТВЕРЖДАЮ

по учебной работе „ ,. • гЩацтаяадьного исследовательского

тшм?ш

| университета «МИЭТ»

Балашов А.Г. 2023 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Якубова А.О. на соискание ученой степени кандидата технических наук

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Якубова А.О. «Исследование влияния контактирующих слоев на свойства тонкопленочных структур на основе соединения Ое28Ь2Те5 для устройств фазовой памяти» используются в учебном процессе при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий.

- Разработанный аппаратно-программный комплекс используется при проведении лабораторной работы «Температурная зависимость темновой проводимости в пленках а-81:Н» в курсе «Материалы электронной техники».

- Разработанный аппаратно-программный комплекс используется при проведении лабораторной работы «Измерение вольт-амперных характеристик солнечных элементов в условиях темноты» в курсе «Полупроводниковые преобразователи энергии».

- В курс «Физика и химия полупроводников» добавлена лабораторная работа «Исследование температурной зависимости удельного сопротивления тонких пленок материалов фазовой памяти».

- Переработан курс «Квантовая и оптическая электроника». Методики формирования тонких пленок Ое28Ь2Те5 используются в лекциях «Лазеры», «Интегральная оптика» и «Оптическая память», и семинарах, посвященным элементам интегральной оптики, применяются для изготовления экспериментальных образцов в лабораторных работах «Моделирование распространения световых мод в тонкопленочном волноводе» и «Колориметрический анализ оптических отражающих структур».

Результаты диссертационной работы также используются при выполнении бакалаврских и магистерских выпускных работ студентами, обучающимися по направлениям 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов», 28.04.03 «Наноматериалы» и 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника».

Зам. директора института ПМТ по ОД

^Начальник АНОК

Железнякова А.В.

Никулина И.М.