相变存储器存储单元结构与工艺研究

发布时间：2022-01-20 21:31

　　微处理器的速度按摩尔定律向前推进,也要求计算机体系中的重要组成部分——存储器的性能高速发展与之匹配。目前主流半导体存储器均无法满足人们对未来存储产品的要求,探寻一种具有理想性能的非易失性的下一代存储器是国内外研究的热点。相变存储器（PCRAM）因具有密度高、寿命长、低功耗、擦写速度快、擦写次数高、抗辐射、可多级存储、工艺简单、成本低等显著优势成为最具潜力的竞争者。近年来相变存储器的研究取得了一些突破性的进展,但是仍有一些阻碍其大规模产品化的问题亟待解决,其中最重要的问题是工作电流和芯片功耗较大。如何降低工作电流和芯片写入功耗是当前国内外研究的重点,也是本文重点探讨解决的问题。本文设计一种相变存储器功能芯片控制电路,该控制电路能实现相变存储器的逻辑控制、译码、写入、读出及控制选择等功能;从存储单元器件结构、材料性能、热绝缘环境、器件尺寸大小等几个方面研究了影响存储单元写入电流和功耗的因素及其影响方式,探讨并总结了相变存储单元结构的设计思路和原则,并在此基础上设计了一种新型的存储单元结构,此结构具有结构简单、工艺制造容易、且经模拟证明能得到较小的工作电流和功耗等优点;制作了相变存储单元和阵... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体存储器分类只读存储器（ROM）一般由专用的装置写入数据，数据一旦写入后，不能随意更改和擦除，切断电源后，数据也不会消失，即具有非易失性

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文变存储器的工作原理存储器又称奥弗辛斯基电效应统一存储器，是以奥弗辛斯基于 20 世电可逆相变现象[16]为原理提出的，具有较长的历史。然而由于半导，在最初的三十年里相变存储器研究进展很小。到 2000 年以后，迅速发展，相变存储器的研究又达到了一个高峰。这是因为在亚微米发生相变所需的电流和功耗大大降低，基本可与 CMOS 驱动电路匹体存储技术比较，相变存储器在读写速度、存储密度等方面的优势逐极具潜力的下一代半导体存储器，有关相变存储器芯片设计、功能材优化和存储单元结构设计的科研论文和专利的申请数量证实了它-4 为美国各年份的关于相变存储器的论文及专利统计[17]。由此也可变存储器的重视和巨大投入。

相变存储器SET、RESET和READ电流示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]铁电存储器工作原理和器件结构[J]. 马良.  电子与封装. 2008(08)
[2]计算机断电梦魇的克星——MRAM的原理、发展及展望[J]. 魏梨君,刘须奎.  中国水运(理论版). 2007(03)
[3]我国相变存储器的研究现状与发展前景[J]. 刘波,宋志棠,封松林.  微纳电子技术. 2007(02)
[4]KrF光刻工艺技术[J]. 刘德明,王静辉.  半导体技术. 2006(08)
[5]磁电阻随机存储器MRAM的原理与应用[J]. 徐迎晖.  电子技术. 2006(03)
[6]剥离技术制作金属互连柱及其在MEMS中的应用[J]. 史锡婷,陈四海,何少伟,黄磊,李毅,易新建.  半导体技术. 2005(12)
[7]磁随机存储器的研究进展[J]. 孔令刚,韩汝琦.  磁性材料及器件. 2005(05)

博士论文
[1]用于相变存储器的硫系化合物及器件研究[D]. 凌云.复旦大学 2006



本文编号：3599552