【摘要】：當今時代是個信息爆炸的時代，伴隨著信息量的急劇增長，對作為信息載體的存儲器的要求也越來越高。目前應用最廣泛的非揮發(fā)性存儲器是閃存。但是由于本身的存儲機理的限制，在可以預見的將來將不能滿足便攜存儲的要求�；诹蛳祷衔锏腜RAM(Phase Change RandomAccess Memory)技術(shù)是新一代不揮發(fā)存儲器技術(shù)，具有不揮發(fā)性、循環(huán)壽命長、功耗低、讀/寫速度快、抗輻射以及和現(xiàn)有的CMOS工藝兼容等優(yōu)點，被認為是最有可能取代目前的閃存而成為未來可通用的存儲器技術(shù)。當前在PRAM中廣泛采用的相變材料是Ge-Sb-Te(GST)薄膜，隨著研究的不斷深入，GST薄膜作為PRAM存儲介質(zhì)也暴露出一些內(nèi)在的不足，如RESET電流過高等問題，難以滿足未來不揮發(fā)存儲技術(shù)對高速、低功耗等的要求。為了降低相變材料的RESET電流，本論文主要做了以下幾部分研究工作： 1.計算繪制了簡單的相變材料的分布圖，表明元素組合的離子性-共價性值在一定程度上與晶化溫度、晶體結(jié)構(gòu)等方面存在一定關聯(lián)，這對以后相變材料的研究選擇有一定的指導意義。 2.制備SiNx摻雜Sb_2Te_3薄膜， XRD結(jié)果表明，SiNx摻雜Sb_2Te_3薄膜退火后主要包含Sb_2Te_3晶相，在Sb含量增加時會出現(xiàn)Sb7Te晶相，這會明顯降低非晶態(tài)電阻率。SiNx摻雜提高了Sb_2Te_3薄膜的晶態(tài)和非晶態(tài)電阻率，其電阻變化率大于106，與GST薄膜相比，SiNx摻雜Sb_2Te_3薄膜具有更高的晶態(tài)電阻率，有利于降低器件的RESET電流。 3.制備基于SiNx摻雜Sb_2Te_3薄膜的相變存儲器件，該器件具有記憶開關特性。SiNx（5at.%）-Sb_2Te_3器件可以在2.2V-80ns-50ns(脈沖幅值-寬度-下降沿)的脈沖下實現(xiàn)SET操作，在4V-20ns-5ns的脈沖下實現(xiàn)RESET操作。器件尺寸對轉(zhuǎn)變過程有明顯的影響，器件尺寸越小SET/RESET所需脈沖能量越小。
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上海交通大學碩士學位論文 第一章緒論-2-圖1-1 閃存的單元結(jié)構(gòu)Fig.1-1 Cell structure of flash memory閃存由襯底、隧道氧化層、多晶硅浮柵（FG）、柵間絕緣層和多晶硅控制柵(CG)組成. [1]閃存的存儲狀態(tài)（“0”態(tài)和“1”態(tài)）主要由浮柵中的電荷狀態(tài)決定。浮柵中俘獲有電子時，存儲單元的開啟電壓較高，流過溝道電流較小，定義為“0”；電子從浮柵中被拉出后，開啟電壓較低，流過溝道電流較大，定義為“1”。寫“0”時，源漏電壓為正，在控制柵（CG）上加一個較高的正電壓，襯底接地，導電溝道中的熱電子在漏端穿過柵氧層進入浮柵中，這種方式被稱為溝道熱電子注入（CHEI）；相反，擦除時，源漏端懸空，在控制柵（CG）上加一個較高的負電壓

Fig.1-2 Cell structure of FeRAM目前應用最廣泛的鐵電材料是PZT（PbZrxTi1-xO3）和SBT（SrBi2Ta2O9）。PZT材料在居里溫度以下，由于自發(fā)畸變，Zr 或者Ti 原子相對晶胞中的其它原子發(fā)生上下偏移，產(chǎn)生凈偶極矩，形成自發(fā)極化，其飽和極化強度Ps與外電場呈電滯回線關系，如圖1-3 所示[3]。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP333

【參考文獻】

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1 尚也淳,劉忠立;MTJ MRAM的特性分析與設計[J];固體電子學研究與進展;2003年02期

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本文編號：2629896