缺陷对电荷俘获存储器写速度影响

发布时间：2018-11-05 09:19

【摘要】：基于密度泛理论的第一性原理以及VASP软件,研究了电荷俘获存储器(CTM)中俘获层HfO2在不同缺陷下(3价氧空位(VO3)、4价氧空位(VO4)、铪空位(VHf)以及间隙掺杂氧原子(IO))对写速度的影响.对比计算了HfO2在不同缺陷下对电荷的俘获能、能带偏移值以及电荷俘获密度.计算结果表明:VO3,VO4与VHf为单性俘获,IO则是双性俘获,HfO2在VHf时俘获能最大,最有利于俘获电荷;VHf时能带偏移最小,电荷隧穿进入俘获层最容易,即隧穿时间最短;同时对电荷俘获密度进行对比,表明VHf对电荷的俘获密度最大,即电荷被俘获的概率最大.通过对CTM的写操作分析以及计算结果可知,CTM俘获层m-HfO2在VHf时的写速度比其他缺陷时的写速度快.本文的研究将为提高CTM操作速度提供理论指导.
[Abstract]:Based on the first principle of density universal theory and VASP software, the capture layer HfO2 in charge capture memory (CTM) is studied under different defects (3 valent oxygen vacancy (VO3), 4 valent oxygen vacancy (VO4). The influence of HF vacancy (VHf) and gap doped oxygen atom (IO) on writing speed. The charge capture energy, band offset and charge capture density of HfO2 under different defects are compared and calculated. The results show that VO3,VO4 and VHf are unisexual trapping, IO is bisexual trapping, HfO2 has the largest capture energy when VHf is the most favorable to capture charge, and VHf has the least energy band offset, and the tunneling is the easiest to enter the capture layer, that is, the tunneling time is the shortest. At the same time, the comparison of charge capture density shows that VHf has the largest charge capture density, that is, the maximum probability of charge capture. Through the analysis of the CTM writing operation and the calculation results, it can be seen that the writing speed of the CTM capture layer m-HfO2 is faster than that of the other defects in VHf. The research in this paper will provide theoretical guidance for improving the speed of CTM operation.
【作者单位】： 安徽大学电子信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61376106)资助的课题~~
【分类号】：TP333

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2311623