用互补向量修正阈值的光电混合联想存储器模型

本文提出了一种在联想存储中评价向量间相似程度的新判据.并完成了一种采用互补向量修正阈值的光电混合联想存储器模型的实验研究,该模型可以控制读出向量的精度,能够消除向量的误读.     

Modeling and assessing the influence of linear energy transfer on multiple bit upset susceptibility

The influence of the metric of linear energy transfer （LET） on single event upset （SEU）, particularly multiple bit upset （MBU） in a hypothetical 90-nm static random access memory （SRAM） is explored. To explain the odd point of higher LET incident ion but induced lower cross section in the curve of SEU cross section, MBUs induced by incident ions 132Xe and 2~9Bi with the same LET but different energies at oblique incidence are investigated using multi-functional package for single event effect analysis （MUFPSA）. In addition, a comprehensive analytical model of the radial track structure is incorporated into MUFPSA, which is a complementation for assessing and interpreting MBU susceptibility of SRAM. The results show that （i） with the increase of incident angle, MBU multiplicity and probability each present an increasing trend; （ii） due to the higher ion relative velocity and longer range of ~ electrons, higher energy ions trigger the MBU with less probability than lower energy ions.     

Ge2Sb2Te5的化学机械抛光研究进展

相变存储器由于具有非易失性、高速度、低功耗等优点被认为最有可能成为下一代存储器的主流产品,Ge2Sb2Te5(GST)作为一种传统相变材料已经被广泛应用在相变存储器中,而GST的化学机械抛光作为相变存储器生产的关键工艺目前已被采用.本工作综述了有关GST的化学机械抛光技术研究进展,讨论了GST化学机械抛光过程的影响因素,如下压力、转速、抛光垫、磨料、氧化剂、表面活性剂等,并对目前GST的化学机械抛光机理进行了归纳,进一步展望了GST的化学机械抛光技术的发展前景.     

Electroforming-Free and Highly Uniform Al2O3 Resistive Random Access Memory by ALD-Based In Situ Hydrogen Plasma Treatment

Al2O3 resistive random access memory （RRAM） with electroforming-free characteristics, high stability and uni- form properties is fabricated. The effect of the in situ hydrogen plasma enhanced treatment on the device performance is investigated. The dominated conduction mechanisms of the devices are ohmic behavior at low fields and space charge limited charge injection at high fields. The great improvement in the device properties is attributed to the hydrogen plasma treatment with the Al2O3 film, and this simple while effective atomic layer deposition based plasma treatment process is expected to be useful for other RRAM material systems as well.     

钨和钽电极材料对Lu2O3薄膜基阻变存储器的影响机制研究

采用脉冲激光沉积技术在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上沉积了非晶Lu2O3薄膜,制作了W和Ta作为顶电极的W/Lu2O3/Pt和Ta/Lu2O3/Pt堆栈结构器件,并运用Keithely4200-SCS测试平台分析了其电阻转变特性。在对器件加载电压后,Ta/Lu2O3/Pt器件未表现出阻变存储特性,然而W/Lu2O3/Pt表现出良好的双极性电阻转变特性,其高低阻态比大于103。经过大于1×104s的读电压,高低阻态的电阻值没有发生明显的变化,表现出良好的数据保持能力。通过对高低阻态的电流电压关系、电阻值与器件面积的关系和电阻值与温度的关系的研究,分析认为导电细丝的形成和破灭机制是导致W/Lu2O3/Pt器件发生电阻转变现象的主要原因。     

Discussion of the metric in characterizing the single-event effect induced by heavy ions

The single-event effect(SEE) is the most serious problem in space environment.The modern semiconductor technology is concerned with the feasibility of the linear energy transfer(LET) as metric in characterizing SEE induced by heavy ions.In this paper,we calibrate the detailed static random access memory(SRAM) cell structure model of an advanced field programmable gate array(FPGA) device using the computer-aided design tool,and calculate the heavy ion energy loss in multi-layer metal utilizing Geant4.Based on the heavy ion accelerator experiment and numerical simulation,it is proved that the metric of LET at the device surface,ignoring the top metal material in the advanced semiconductor device,would underestimate the SEE.In the SEE evaluation in space radiation environment the top-layers on the semiconductor device must be taken into consideration.     

Al掺杂对HfO2俘获层可靠性影响第一性原理研究

采用基于MS(Materials Studio)软件和密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了HfO₂ 俘获层的电荷俘获式存储器(Charge Trapping Memory, CTM)中电荷的保持特性以及耐擦写性. 在对单斜晶HfO₂中四配位氧空位(V_O4) 缺陷和V_O4 与Al替位Hf掺杂的共存缺陷体(Al+V_O4)两种超晶胞模型进行优化之后, 分别计算了其相互作用能、形成能、Bader电荷、态密度以及缺陷俘获能. 相互作用能和形成能的计算结果表明共存缺陷体中当两种缺陷之间的距离为2.216 Å时, 结构最稳定、缺陷最容易形成; 俘获能计算结果表明, 共存缺陷体为双性俘获, 且与V_O4缺陷相比, 俘获能显著增大; Bader电荷分析表明共存缺陷体更有利于电荷保持; 态密度的结果说明共存缺陷体对空穴的局域能影响较强; 计算两种模型擦写电子前后的能量变化表明共存缺陷体的耐擦写性明显得到了改善. 因此在HfO₂俘获层中可以通过加入Al杂质来改善存储器的保持特性和耐擦写性. 本文的研究可为改善CTM数据保持特性和耐擦写性提供一定的理论指导.     

Ti/HfO2/Pt阻变存储单元中的氧空位聚簇分布

为了研究阻变存储器导电细丝的形成位置和分布规律, 使用X射线光电子能谱研究了Ti/HfO₂/Pt阻变存储器件单元中Hf 4f的空间分布, 得到了阻变层的微结构信息. 通过I-V测试, 得到该器件单元具有典型的阻变特性; 通过针对Hf 4f的不同深度测试, 发现处于低阻态时, 随着深度的增加, Hf⁴⁺化学组分单调地减小; 而处于高阻态和未施加电压前, 该组分呈现波动分布; 通过Hf⁴⁺在高阻态和低阻态下组分含量以及电子能损失谱分析, 得到高阻态下Hf⁴⁺组分的平均含量要高于低阻态; 另外, 高阻态和低阻态下的O 1s谱随深度的演变也验证了Hf⁴⁺的变化规律. 根据实验结果, 提出了局域分布的氧空位聚簇可能是造成这一现象的原因. 空位簇间的链接和断裂决定了导电细丝的形成和消失. 由于导电细丝容易在氧空位缺陷聚簇的地方首先形成, 这一研究为导电细丝的发生位置提供了参考.     

128dB数控衰减器的设计

根据ＥｌｅｃｔｒｉｃＥｒａｓａｂｌｅＰｏｔ（Ｅ２ＰＯＴ）电位器的电气参数和数字逻辑电路设计原理,设计和制作了一种可用数码控制的衰减器,该衰减器操作方便,而且可准确定位,掉电后可以保持原来的状态信息,并可提供衰减量的数字显示．     

锗/硅异质纳米结构中空穴存储特性研究

对p沟道锗/硅异质纳米结构存储器空穴隧穿的物理过程作了详细的分析，并对器件的擦写和保留时间特性进行了数值模拟.研究结果表明：由于异质纳米结构的台阶状隧穿势垒和较高价带带边差的影响，与传统的硅纳米结构存储器和n沟道锗/硅异质纳米结构存储器相比，当前器件的保留时间分别提高到10⁸和10⁵s以上，同时器件的擦写时间特性基本保持不变.这种存储器结构单元有效地解决了快速擦写编程和长久存储之间的矛盾，极大地提高了器件的存储性能. 关键词： 锗/硅 纳米结构 存储器 空穴存储 数值模拟