發(fā)布時(shí)間：2019-11-19 12:52

【摘要】：相變隨機(jī)存儲(chǔ)器優(yōu)越的性能使得它被看作最有潛力替代Flash成為下一代的新型非易失性存儲(chǔ)器。相變存儲(chǔ)器的工作原理是利用電脈沖的焦耳熱效應(yīng)使相變材料在低阻的晶態(tài)和高阻的非晶態(tài)之間轉(zhuǎn)換。相變過程中的熱效應(yīng)和晶化過程會(huì)引起應(yīng)力，這被認(rèn)為是影響相變存儲(chǔ)器可靠性的最主要原因。為了提高可靠性，研究相變存儲(chǔ)器的應(yīng)力十分必要。 本文首先利用有限元分析軟件ANSYS分析了T型結(jié)構(gòu)相變存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)尺寸和材料參數(shù)對熱應(yīng)力的影響；熱應(yīng)力隨特征尺寸的減小有增大趨勢，隨相變層厚度減小而減小并有最小值，熱應(yīng)力隨結(jié)構(gòu)寬深比減小而減小。我們以特征尺寸45nm，32nm，22nm，16nm和10nm模擬了單元特征尺寸縮小對應(yīng)力的影響，并結(jié)合T型結(jié)構(gòu)相變層厚度縮小對應(yīng)力的影響，提出了優(yōu)化方案，T型結(jié)構(gòu)在減小特征尺寸的同時(shí)，相變層厚度也應(yīng)減小達(dá)到應(yīng)力的最小值，同時(shí)加深T型結(jié)構(gòu)深度也可以控制熱應(yīng)力。 相變存儲(chǔ)器的應(yīng)力不僅包括我們模擬的熱應(yīng)力，還有結(jié)晶致應(yīng)力。針對相變存儲(chǔ)器應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究需要，本文設(shè)計(jì)了一種用于相變材料應(yīng)力測試的MEMS傳感器，以Si_3N_4作為結(jié)構(gòu)材料，采用彎梁結(jié)構(gòu)和單梁結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高的特點(diǎn)。同時(shí)，對傳感器的制備工藝進(jìn)行了研究，采用聚酰亞胺材料做犧牲層，通過氧等離子體干法刻蝕釋放梁結(jié)構(gòu)，最后制備出傳感器原型。
【圖文】：

件建模模擬相變存儲(chǔ)器單元模與材料屬性 ANSYS12.0 Workbench 集成的幾何建模工具 Design 何模型。創(chuàng)建幾何模型是數(shù)值模擬的第一步，也是核心CAE分析的需要，Design Modeler是它們之間的橋梁。，基于 ANSYS12.0 Workbench，提供了適用于有限元?jiǎng)?chuàng)建，CAD 模型修復(fù)，CAD 模型簡化以及概念化模er 工具可以被調(diào)用到工程流程圖中。Designer Modele型，由于它采用特征描述，，參數(shù)化的實(shí)體設(shè)計(jì)方法， 實(shí)體模型，以及載入 3D CAD 模型用于后續(xù)的工程上我們首先建立相變存儲(chǔ)器單元的 2D 草圖見圖 2-1

圖 2-2 T 型結(jié)構(gòu)相變存儲(chǔ)器單元 3D 模型我們采用的材料屬性見表 2-1 所示：表 2-1 相變存儲(chǔ)器單元材料屬性導(dǎo)率 m-1 K-1電阻率 m密度Kg m-3比熱J Kg楊氏模量GPa熱膨脹系數(shù)10-6K-19 3.47 ×10-45685 193.55 37.8 17.913 9 3.6×10-46300 193.55 58.7 17.4 1×10-65400 599.07 450 9.35 8 1.75 ×10-719300 133.68 411 4.5 1×10162330 1330.47 72.8 4.3
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP212.1;TP333

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉波;宋志棠;封松林;;我國相變存儲(chǔ)器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J];微納電子技術(shù);2007年02期

2 劉光輝,亢春梅;MEMS技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];傳感器技術(shù);2001年01期

3 徐迎暉;;磁電阻隨機(jī)存儲(chǔ)器MRAM的原理與應(yīng)用[J];電子技術(shù);2006年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 唐立;基于阻性存儲(chǔ)器高密度應(yīng)用的工藝解決方案研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2563085