【摘 要】
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现代计算机系统的发展越来越依赖于存储子系统,而目前的存储子系统都是以存储电荷来实现信息存储,随着工艺尺寸的微缩,现有的主流存储技术的发展变得艰难,一些存储技术遇到自
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现代计算机系统的发展越来越依赖于存储子系统,而目前的存储子系统都是以存储电荷来实现信息存储,随着工艺尺寸的微缩,现有的主流存储技术的发展变得艰难,一些存储技术遇到自身的物理极限。为了解决这个问题,一些基于非电荷存储机制的包裹式存储技术被广泛的研究,欲替代现有主流存储技术甚至打破现有的存储格局。其中相变随机访问存储器凭借自身快速的数据读写速度、良好的可扩展性和耐久性等,成为了下一代非易失性存储器的候选人之一。而相变存储器的RESET功耗很高,尤其在相变存储器交叉点架构还存在严重的漏电流问题,为了减小漏电流和功耗,本文通过采用包裹式结构电极,提出了一种低RESET电压的新型相变存储单元。利用有限元法对相变存储单元RESET相变过程的电热行为进行模拟,并分析了包裹式相变存储单元和传统蘑菇型相变存储单元中相变层的温度分布、电势分布和电流密度。利用定义临界RESET电压,结果表明在相变层宽度为40nm,加热器宽度为20nm时,包裹式相变存储单元在1.22V即可被RESET,而传统蘑菇型存储单元至少需要2.2V才可被RESET。因此,更低的RESET电压降低了交叉点架构中存储位的漏电流,并且降低了能耗,潜在提高了交叉点架构的集成度。另外,本文还分析了一些材料参数和结构参数对两种相变存储单元的影响。
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