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Thermoelectric and Thermal Properties of a (GeTe)2/Sb2Te3 Interfacial Phase‐Change Memory Device
Physica Status Solidi-Rapid Research Letters ( IF 2.5 ) Pub Date : 2020-10-06 , DOI: 10.1002/pssr.202000393 Hisao Nakamura 1
Physica Status Solidi-Rapid Research Letters ( IF 2.5 ) Pub Date : 2020-10-06 , DOI: 10.1002/pssr.202000393 Hisao Nakamura 1
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The thermoelectric and thermal properties of an interfacial phase‐change memory (iPCM) device, in which the resistive switching layer (RSL) is the (GeTe)2/Sb2Te3 superlattice, are investigated. To clarify the effects of intralayer exchange of the GeTe layer and the van der Waals (vdW) gap in the superlattice, a device model consisting of a 10 nm‐scale RSL connected to W(111) electrodes is focused. The two (GeTe)2/Sb2Te3 superlattice structures and one intercalation structure of GeTe in Sb2Te3, which are called inverted Petrov (IP), Ferro (FR), and Kooi–De Hosson (KH) structures, are examined. The calculated thermoelectric properties suggest that doping or charge trapping can enhance the difference in the thermoelectric properties and electric resistance contrast due to a phase change. Phonon thermal transport is almost ballistic for all three structural phases, whereas the KH structure shows the lowest thermal conductance and a large effect of phonon–phonon scattering. The theoretical calculations show that thermal and thermoelectric properties could be useful for identifying local structural change and atomic rearrangement.
中文翻译：
（GeTe）2 / Sb2Te3界面相变存储器件的热电性质和热性质
研究了界面相变存储（iPCM）器件的热电性质和热学性质，其中电阻转换层（RSL）是（GeTe）2 / Sb 2 Te 3超晶格。为了阐明GeTe层和超晶格中的范德华（vdW）间隙的层内交换的影响，重点研究了由10 nm尺度的RSL连接到W（111）电极组成的设备模型。GeTe在Sb 2 Te 3中的两个（GeTe）2 / Sb 2 Te 3超晶格结构和一个插层结构分别检查了称为反向彼得罗夫（IP），费罗（FR）和库伊德霍森（KH）结构的结构。计算出的热电性质表明，由于相变，掺杂或电荷俘获可以增强热电性质和电阻对比度的差异。声子的热传输几乎对所有三个结构阶段都是弹道，而KH结构显示出最低的热导率，并且对声子-声子的散射影响很大。理论计算表明，热和热电性质可用于识别局部结构变化和原子重排。
更新日期：2020-10-06
中文翻译：
（GeTe）2 / Sb2Te3界面相变存储器件的热电性质和热性质
研究了界面相变存储（iPCM）器件的热电性质和热学性质，其中电阻转换层（RSL）是（GeTe）2 / Sb 2 Te 3超晶格。为了阐明GeTe层和超晶格中的范德华（vdW）间隙的层内交换的影响，重点研究了由10 nm尺度的RSL连接到W（111）电极组成的设备模型。GeTe在Sb 2 Te 3中的两个（GeTe）2 / Sb 2 Te 3超晶格结构和一个插层结构分别检查了称为反向彼得罗夫（IP），费罗（FR）和库伊德霍森（KH）结构的结构。计算出的热电性质表明，由于相变，掺杂或电荷俘获可以增强热电性质和电阻对比度的差异。声子的热传输几乎对所有三个结构阶段都是弹道，而KH结构显示出最低的热导率，并且对声子-声子的散射影响很大。理论计算表明，热和热电性质可用于识别局部结构变化和原子重排。
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