早在1967年,Simmons和Verderber就研究了Au / SiO / Al结构的电阻转变行为。
由于实验方法和要求的影响,直到2000年,休斯顿大学的Ignatiev研究小组才报告了PrxCa12xMnO3(PCMO)氧化膜的电阻转换特性,人们开始投入大量的能源和财力资源。
在RRAM中。
研究。
报道了具有抗性转化效应的多种材料。
目前尚不清楚哪种材料可用于实际应用。
目前的研究主要集中在阻力转换机制和单管性能改进的讨论上。
到目前为止,除了Spansion于2005年在IEDM上公开发布的64kb测试芯片外,没有关于RRAM大规模生产的消息,RRAM的集成技术也是其实际应用的基础。
图1是典型的“夹层”的示意图。
(MIM)RRAM器件的结构,其具有能够在上电极和下电极之间进行电阻切换的电阻层材料。
在外部偏置的作用下,器件的电阻将在高电阻状态和低电阻状态之间变化,从而实现“0”电阻。
和“1”。
存储。
与传统浮栅型闪存的电荷存储机制不同,RRAM是一种非电荷存储机制,因此可以解决Flash中隧道氧化层变薄引起的电荷泄漏问题,具有更好的收缩性。
RRAM的制备过程简单,有利于保证器件的良率,降低成本。
RRAM最关键的方面是电阻层的制备,使用不同工艺制造的器件的性能也不同。
目前,电阻层膜的制备技术主要有溅射,化学气相沉积(CVD),脉冲激光沉积(PLD),电子束蒸发,原子层沉积(ALD),溶胶2凝胶。
等待。
对于不同的材料系统,应根据材料的特性和反应前体的状态选择不同的制备方法。
同时,材料的设计和定制,包括掺杂改性,纳米晶体颗粒的引入和改进的界面性质(例如在H2中退火)也可以改善器件性能。
对于RRAM存储器,必须建立一套经过验证的测试方法,以正确评估其性能并实现商业应用。
RRAM交叉阵列的工作电压配置一般有两种方法:1/2 V和1/3 V,如图4所示。
在1 / 2V方法中,所选单元的字线电压为V,即位线电压为0,其余字线和位线电压为1/2 V,因此所选单元上方的电压为V,并且所选单元位于其中。
行和列中其他单元的电压为1/2 V,单元电压的其余部分为0,总电流为I(V)+(m + n-2)I(V / 2)。
在1/3 V方法中,所选单元的字线电压为V DD,位线电压为0,其余字线电压为1/3 V,其余位线电压为2/3 V.电池上方的电压为V,未选电池上的电压为1/3 V或21/3 V,总电流为I(V)+(m - 1)(n - 1)I(V / 3) )。
应注意,由于器件本身对电压不敏感,因此1 / 2V或1 / 3V方法对编程效率和读取裕度有一定程度的影响。
作为下一代非易失性存储器的强大竞争对手,RRAM存储器的国际研究工作正在全面展开。
与传统闪存相比,RRAM作为具有非充电存储机制的存储器将在32nm工艺节点下具有很大的发展空间。
有许多材料具有电阻转换效应,但具体的电阻转换机制尚不十分清楚。
进一步研究电阻变换机制可为RRAM器件的设计提供理论指导。
高密度是记忆追求的重要表现。
如何实现高密度集成也是研究人员和工程师需要共同解决的问题。
RRAM的3D集成是实现高密度的重要手段,但也应充分考虑所产生的应力问题。
在1D1R结构中追求高电流密度的整流二极管时,如何降低RRAM器件的电流密度,开发低功耗RRAM器件也是一个重要的研究方向。