Crystallization phenomena in germanium antimony phase-change films

Gert Eising

Onderzoeksoutput

2824 Downloads (Pure)

Samenvatting

Phase-changematerialen worden momenteel op grote schaal toegepast in herschrijfbare DVD's en Blu-rays. Hierbij wordt het verschil in optisch contrast tussen de meta-stabiele amorfe fase en stabiele kristallijne fase gebruikt om binair data op te slaan. Naast het optische contrast is er ook een sterk contrast in elektrische weerstand tussen de twee fasen en dit wordt gebruikt om een elektrisch geheugen te maken dat op termijn flashgeheugen kan vervangen. In deze thesis zijn de kristalgroeieigenschappen onderzocht van germanium-antimoonlegeringen, welke typische phase-changematerialen zijn. Met behulp van een optische hogesnelheidscamera hebben we de kristalgroei op een directe manier gevolgd. Door de compositie van de legering met enkele atoomprocenten aan te passen zien we een sterke verandering in groeisnelheden en activeringsenergieën. Door de temperatuur verder te verhogen laten we zien dat het veelal aangenomen Arrheniusverband niet meer geldt op hogere temperaturen. Door externe spanningen aan te brengen in het phase-changemateriaal zijn we in staat om de groei te versnellen of af te remmen. Bovendien is de kristalgroeirichting te sturen door anisotrope spanningen te induceren. De verschillen in elektrische eigenschappen tussen de twee fasen zijn in detail onderzocht. Hierbij is aangetoond dat er aan het grensvlak van kristallijn en amorf een Schottky barrière aanwezig is met een bijbehorend potentiaalverschil. Naast de experimentele studies is kristalnucleatie, in het bijzonder het groei- en vervalgedrag van clusters met een kritieke grootte, bestudeerd met behulp van computersimulaties.
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Begeleider(s)/adviseur
  • Kooi, Bart, Supervisor
  • Palasantzas, Georgios, Supervisor
Datum van toekenning13-dec.-2013
Plaats van publicatieGroningen
Uitgever
Gedrukte ISBN's9789036766265
Elektronische ISBN's9789036766258
StatusPublished - 2013

Citeer dit