隨著半導體工藝技術的不斷發(fā)展,市場對高密度、高速度、低功耗、低成本的非揮發(fā)存儲器的需求日益增大。目前主流的Flash非揮發(fā)存儲器由于自身結構的限制,在不斷縮小的特征尺寸下面臨嚴峻的挑戰(zhàn),比如浮柵氧化層厚度無法隨器件尺寸的縮小而無限制的減薄等。因此,探索性能優(yōu)越的下一代非揮發(fā)存儲器成為存儲器領域研究重中之重。新型存儲器MRAM （磁阻存儲器）、FeRAM（鐵電存儲器）、PRAM（相變存儲器）等目前正受到廣泛關注,然而這些存儲器仍存在各自的缺點,均不能成為Flash真正的代替者。近年來,一種基于材料阻變性能的RRAM（阻變存儲器）由于具有結構結構簡單、縮微能力強、保持時間長、操作電壓低以及與傳統(tǒng)CMOS工藝兼容等優(yōu)點受到了業(yè)界和學術界的關注。在眾多具有阻變特性的材料中,二元金屬氧化物材料又由于組分簡單,性能穩(wěn)定等優(yōu)點被大量研究。然而,由于對阻變存儲器的研究尚未成熟,在性能優(yōu)化和機理研究方面仍需要大量的研究工作。本論文（?）、NiOx材料RRAM的性能優(yōu)化出發(fā),對金屬氧化物材料NiOx和ZnO的阻變存儲器性能提升方法做了系列工作。首先,從制備工藝的角度,分析了物理氣相淀積方法制備NiOx的工... 

【文章來源】：復旦大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

1.1Flash存儲器存儲單元結構示意圖

MRAM是指以磁電陰.性質來存儲數據的隨機存儲器。它的數據存儲介質也不是品體管，而是磁性體單元。目前應用最廣泛的就是TMR(隧道磁阻)磁體。一個磁性體單元的原理結構如圖1.2.2.2所示，類似于三明治，在兩層磁性體之間包夾一層氧化鋁介質層，一「層磁性體 (PinnedLayer)的磁場方向是固定的，上層磁性體 (FreeLayer)的磁場方向是可變的。單元的電阻率隨著上下兩層磁性體磁場方向的不同發(fā)生變化，方向一致時呈現低阻，方向相反時，呈現高阻。兩種電阻狀態(tài)即可代表數據“0”和“1”。只要外部磁場不改變，磁化的方向就不會變化，不像DRAM為了要保持數據需讓電流不斷流動，MRAM不需要刷新的操作。(2)優(yōu)缺點從原理上來看

復月.大學碩}學位論文第一章緒論MIM)的簡單三明治結構，如圖1.3.1.1所示。在特定外加電信號下，圖中介質層的阻值會發(fā)生變化，并且這種阻值變化發(fā)生后，阻值在電信號撤除后仍能夠保持，形成穩(wěn)定的阻值態(tài)，直到再施加另一特定大小的電信號使其阻值翻轉到另一穩(wěn)定的阻值態(tài)為止，此為“雙穩(wěn)態(tài)”。更重要的是，這種隨電壓產生的阻值變化是可逆的，在反復操作中，加一種電信號使阻值變小，加另一種大小的電信號即可恢復到高阻。阻變存儲器正是基于這種快速的可逆的阻值轉變實現“O”和“1”的切換。!nSUlatorAMetal圖 13.1.1RRAM存儲單元結構示意圖[l0l根據所表現出的電流電壓關系，RRAM的阻變特性可分為兩大類:單極性阻變 (UnipolarSwitehing)和雙極性阻變 (BipolarSwitching)，對應的l一V電學特性曲線如圖1.3.1.2所示。 [[[---氣氣 4444444味味 111了了 SE丁1一U山J﹄口O VOltage(a)單極性阻變(b)雙極性阻變圖1.3.12兩種阻變特性典刑1一v曲線圖川]所謂unipofar單極性阻變特性(圖 1.3.1.2(a))是指在連續(xù)的電壓掃描下

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress in rectifying-based RRAM passive crossbar array[J]. ZHANG KangWei,LONG ShiBing,LIU Qi,L HangBing,LI YingTao,WANG Yan, LIAN WenTai,WANG Ming,ZHANG Sen & LIU Ming Laboratory of Nano-Fabrication and Novel Devices Integrated Technology,Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China.  Science China（Technological Sciences）. 2011(04)
[2]納米晶非揮發(fā)性存儲器研究進展[J]. 管偉華,劉明,龍世兵,李志剛,劉琦,胡媛,賈銳.  微納電子技術. 2007(05)
[3]磁電阻隨機存儲器MRAM的原理與應用[J]. 徐迎暉.  電子技術. 2006(03)
[4]納米晶存儲特性的研究[J]. 唐文潔,劉之景,陶進緒,劉磁輝.  半導體技術. 2004(10)



本文編號：3069029