Abstract
本實驗利用反應性直流磁控濺鍍的方式鍍製GeSb-O記憶膜，觀察氧原子摻雜對薄膜熱性、微結構、光性、電性及結晶速率的影響。 在DSC實驗中觀察到隨著氧流量增加（0-10 sccm），升溫速率為 5℃/min所得的結晶溫度會從185.9℃ 上升到249.8℃。另外，結晶活化能從6.79 eV（氧濃度：0 at.%）下降為2.32 eV（氧濃度：8.53 at.%）。從XRD結果發現，摻雜氧原子後會抑制GeSb9薄膜（003）晶面的優選現象，同時，隨著氧流量由0 sccm增加至6 sccm，晶格常數隨之增加，從4.4931 Å增加至4.5246 Å。由TEM的觀察可得知不同氧流量下的晶粒尺寸，氧流量為0 sccm（氧濃度：0 at.%）時晶粒大小大約在500-900 nm（三軸對稱），隨著氧流量增加，晶粒產生細化的現象。而利用ESCA分析，我們觀察到薄膜在氧流量2 sccm（氧含量：2.59 at.%）時只存在GeO2的鍵結，而當氧流量增加至8 sccm（氧含量：8.53 at.%）時，薄膜中更出現Sb2O3鍵結。由光譜儀的量測我們得到非晶相的光能隙會由0.25eV（氧濃度：0 at.%）上升到0.33eV（氧濃度：8.53 at.%）。而在電性量測方面，氧流量由0 sccm增加至10 sccm時，薄膜電阻係數呈現小幅度的上升，非晶相薄膜電阻係數值由1.93 Ω-cm增加至4.11 Ω-cm；結晶相薄膜電阻係數值由1.29×10-4 Ω-cm增加至9.53×10-4 Ω-cm。最後，從靜態測試的結果得知，薄膜在摻雜氧原子後，當脈衝功率為10 mW時，脈衝長度仍只需12ns 即可使薄膜發生結晶。換句話說，摻雜氧原子至薄膜中可增加薄膜的電阻係數，且仍保有短脈衝（12 ns）即可使GeSb9薄膜結晶的特性。