半导体存储技术日益更新,相变随机存取存储器被认为是最有希望成为下一代主流的新型非易失性固态存储技术之一。当存储单元尺寸减小到纳米数量级,相变存储单元可称为相变纳米单元,热电效应对相变纳米单元的电热性能有着不可忽略的影响。因此,对相变纳米单元的热电效应研究具有非常重要的意义。本文基于相变纳米单元的存储原理、有限元方法和热电效应(主要包括塞贝克效应、汤姆孙效应和佩尔捷效应),建立了相变纳米单元RESET过程的热电效应仿真物理模型,主要包括几何结构模型和物理参数模型;阐述了相变纳米单元热电效应仿真的电热性能仿真原理;提出了一种由六面体网格到四面体网格的多网格技术,并基于有限元法推导了电传导和热传导偏微分方程的四面体单元有限元离散公式;设计仿真流程及算法;在MATLAB环境下编写了较为完整的相变纳米单元三维仿真程序,对相变纳米单元进行了电性能和热性能仿真。当只考虑焦耳热时,根据相变材料的物理参数是否随温度变化,在多组不同幅值、脉宽和极性的电压脉冲作用下,对自下而上型相变纳米单元的RESET过程进行了电性能和热性能仿真。结果表明:与相变材料的物理参数为常量相比,当相变材料的物理参数随温度变化时,RESET操作电压减小了32.4%。同时,当只考虑焦耳热时,脉冲极性对相变纳米单元的温度分布没有影响。因此,相变纳米单元的电热性能研究,必须考虑温度对相变材料物理参数的影响。在焦耳热仿真结果的基础上,研究热电效应对相变纳米单元温度分布的影响,再次对相变纳米单元的RESET过程进行电热性能仿真。结果表明:与只考虑焦耳热相比,在热电效应的作用下,RESET操作电压减小了10%,提高了加热效率和写“0”速度。同时,当考虑热电效应时,脉冲极性对相变纳米单元的电热性能有着不可忽略的影响,正向脉冲时所需的RESET电压较小,负向脉冲时所需的RESET电压则相对来说较大,可见,正向电压脉冲更加节能。