本文關(guān)鍵詞：新型阻變存儲(chǔ)器測(cè)試激勵(lì)信號(hào)分析與產(chǎn)生

  更多相關(guān)文章： RRAM I-V測(cè)試 激勵(lì)模式 程序?qū)崿F(xiàn) FPGA設(shè)計(jì)

【摘要】：阻變式存儲(chǔ)器(RRAM)是一種新型的存儲(chǔ)器,相對(duì)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)器,RRAM具有高密度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低以及讀寫(xiě)速度快等特點(diǎn),受到越來(lái)越多實(shí)驗(yàn)室學(xué)者以及各大存儲(chǔ)器生產(chǎn)廠商的關(guān)注和研究,有望成為下一代存儲(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。雖然新型阻變存儲(chǔ)器具有轉(zhuǎn)變速度快、存儲(chǔ)密度高等諸多優(yōu)點(diǎn),但是,在實(shí)際應(yīng)用中,存在著編程／擦除不成功、耐受性差等可靠性問(wèn)題,同時(shí),阻變存儲(chǔ)器對(duì)測(cè)試設(shè)備的精度和速度都有很高的要求。在阻變存儲(chǔ)器件的研發(fā)過(guò)程中,需要對(duì)RRAM的各種性能進(jìn)行測(cè)試,以便于進(jìn)一步優(yōu)化各個(gè)參數(shù)指標(biāo)和讀、寫(xiě)操作方法。I-V測(cè)試是獲得阻變存儲(chǔ)器特征的主要測(cè)試方法,通過(guò)RRAM Ⅰ-Ⅴ測(cè)試曲線,可以獲得阻變存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作參數(shù)、讀操作參數(shù)、高低阻狀態(tài)的電阻比率、器件壽命、多級(jí)存儲(chǔ)能力、保持時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。本文通過(guò)對(duì)阻變存儲(chǔ)器相關(guān)參數(shù)和基本操作的分析,定義了七種測(cè)試激勵(lì)信號(hào),基本涵蓋了阻變存儲(chǔ)器測(cè)試過(guò)程中的所有操作模式。本設(shè)計(jì)針對(duì)阻變存儲(chǔ)器,研究分析其I-V測(cè)試激勵(lì)信號(hào)模式的特點(diǎn)與合成方法,利用FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)、DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器,設(shè)計(jì)了RRAM測(cè)試信號(hào)生成系統(tǒng)。其中波形的程序?qū)崿F(xiàn)方法采用改進(jìn)的步進(jìn)累加法,避免了FPGA復(fù)雜的除法運(yùn)算,節(jié)省了FPGA硬件資源,并且降低了測(cè)試信號(hào)的周期誤差。同時(shí),為了直觀、方便、快捷地對(duì)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置,本文設(shè)計(jì)了一款上位機(jī)控制軟件,與下位機(jī)相互配合,實(shí)現(xiàn)了不同測(cè)試激勵(lì)信號(hào)的生成。通過(guò)對(duì)生成的阻變存儲(chǔ)器七種測(cè)試模式波形的實(shí)際測(cè)量,驗(yàn)證了阻變存儲(chǔ)器激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生方法的可行性,獲得了滿足RRAM特征參數(shù)測(cè)量所需的測(cè)試信號(hào),為阻變存儲(chǔ)器測(cè)試系統(tǒng)的完整構(gòu)建,提供理論和實(shí)踐支持。上述研究的內(nèi)容和結(jié)果對(duì)阻變存儲(chǔ)器單管或陣列的參數(shù)測(cè)量與可靠性評(píng)估具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：RRAM I-V測(cè)試 激勵(lì)模式 程序?qū)崿F(xiàn) FPGA設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 阻變存儲(chǔ)器概述15-23
• 2.1 存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介15-16
• 2.2 傳統(tǒng)存儲(chǔ)器16-17
• 2.3 新型存儲(chǔ)器17-19
• 2.4 阻變存儲(chǔ)器機(jī)理19-20
• 2.5 阻變存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)20-23
• 第三章 阻變存儲(chǔ)器測(cè)試23-35
• 3.1 半導(dǎo)體測(cè)試23-24
• 3.1.1 半導(dǎo)體I-V測(cè)試概述23
• 3.1.2 快速脈沖I-V測(cè)量23-24
• 3.2 RRAM基本操作與參數(shù)指標(biāo)24-29
• 3.2.1 RRAM基本操作24-27
• 3.2.2 RRAM參數(shù)指標(biāo)27-29
• 3.2.3 RRAM陣列測(cè)試29
• 3.3 RRAM測(cè)試激勵(lì)信號(hào)模式29-35
• 3.3.1 五段式脈沖模式30
• 3.3.2 九段式脈沖模式30-31
• 3.3.3 斜坡雙掃模式31-32
• 3.3.4 斜坡單掃模式32
• 3.3.5 階梯單掃模式32-33
• 3.3.6 脈沖掃描模式33-34
• 3.3.7 直流模式34-35
• 第四章 阻變存儲(chǔ)器激勵(lì)信號(hào)生成35-59
• 4.1 激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生方法35-42
• 4.1.1 信號(hào)波形分析35-36
• 4.1.2 直接數(shù)字合成方法36-38
• 4.1.3 定值步進(jìn)累加法38-40
• 4.1.4 波形FPGA程序?qū)崿F(xiàn)方法40-42
• 4.2 RRAM激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-46
• 4.2.1 RRAM測(cè)試系統(tǒng)整體架構(gòu)42-43
• 4.2.2 FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)43-44
• 4.2.3 數(shù)/模轉(zhuǎn)換部分44-45
• 4.2.4 測(cè)試操作平臺(tái)45-46
• 4.3 上位機(jī)調(diào)試軟件設(shè)計(jì)46-49
• 4.3.1 總體架構(gòu)46-47
• 4.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.4 FPGA設(shè)計(jì)與仿真49-55
• 4.4.1 時(shí)鐘模塊49-50
• 4.4.2 數(shù)據(jù)處理模塊50-51
• 4.4.3 波形發(fā)生模塊51-55
• 4.5 通信部分55-59
• 4.5.1 通信接口設(shè)計(jì)55-56
• 4.5.2 通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式56-59
• 第五章 激勵(lì)信號(hào)測(cè)量與分析59-65
• 5.1 不同模式激勵(lì)信號(hào)測(cè)量59-63
• 5.2 激勵(lì)信號(hào)性能與誤差分析63-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 課題總結(jié)65-66
• 6.2 不足與展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表71

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