傳統(tǒng)的以電荷為存儲(chǔ)媒介的存儲(chǔ)器,隨著工藝尺寸的縮小其面臨著微縮極限的問題。因此研究新型的非易失性存儲(chǔ)器是很有必要的。由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于集成和功耗低等優(yōu)點(diǎn),阻變存儲(chǔ)器成為了下一代非易失性存儲(chǔ)器的候選者之一。而其中以金屬導(dǎo)電絲導(dǎo)電的導(dǎo)電橋阻變存儲(chǔ)器（CBRAM）,具有響應(yīng)速度快、循環(huán)特性好和多值存儲(chǔ)等特點(diǎn),成為現(xiàn)今阻變存儲(chǔ)器研究的熱點(diǎn)之一。在神經(jīng)形態(tài)計(jì)算和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面,理解和控制金屬導(dǎo)電絲的生長(zhǎng)是非常關(guān)鍵的。同時(shí)對(duì)金屬導(dǎo)電絲機(jī)理的研究也有助于CBRAM的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。本文運(yùn)用第一性原理計(jì)算的方法對(duì)CBRAM中金屬導(dǎo)電絲的形成機(jī)理進(jìn)行了理論研究。首先,結(jié)合已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們探索了Ag導(dǎo)電絲在GeSe、ZrO₂、SiO₂和a-Si四種材料中不同生長(zhǎng)模式背后的物理機(jī)制。發(fā)現(xiàn)Ag離子在材料中的穩(wěn)定性、遷移勢(shì)壘以及極化作用強(qiáng)弱,對(duì)導(dǎo)電絲的生長(zhǎng)模式起著關(guān)鍵的作用。基于此我們對(duì)四種材料中導(dǎo)電絲的生長(zhǎng)模式做出了解釋,特別是對(duì)濺射SiO₂和PECVD制備SiO₂中不同的導(dǎo)電絲生長(zhǎng)模式進(jìn)行了分析解釋。其次,... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FRAM的工作原理

（MRAM）易失性存儲(chǔ)器[7]，它利用磁阻效應(yīng)使存儲(chǔ)，如圖 1-2。MRAM 的單元結(jié)構(gòu)一般工作時(shí)，固定磁層的磁矩方向不變，而發(fā)生改變。當(dāng)自由磁層的磁矩方向和阻力小，器件表現(xiàn)為低阻態(tài)，反之磁矩0”、“1”的存儲(chǔ)。快、循環(huán)特性好等特點(diǎn)，被存儲(chǔ)界認(rèn)現(xiàn)今，MRAM 主要分為兩類：基于（Spin-TransferTorque，STT）MRAM變化，有望結(jié)合 DRAM 和 FLASH 的的磁場(chǎng)干擾問題以及與硅基 CMOS 技重要瓶頸。

依靠材料在晶態(tài)和非晶態(tài)時(shí)不同的電阻狀態(tài)來變材料在晶態(tài)時(shí)具有較低的電阻，相當(dāng)于“1”；“0”。PCRAM 具有重復(fù)性好、存儲(chǔ)密度高和OR 型閃存的新型存儲(chǔ)器。但由于使材料發(fā)生相的功耗高。且由于非晶態(tài)時(shí)的電阻漂移，PCRA]，以及高質(zhì)量相變材料的制備都是限制 PCRA（RRAM）能層材料在不同的外加電場(chǎng)的作用下，電阻在和“1”的存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器。典型的 RRAM 為三，如圖 1-3。


本文編號(hào)：3279132