基于非晶 InGaZnO 沟道且兼容 3D NAND 的浮栅晶体管的计算型联想存储器
介观与纳米尺度物理
2022-12-19 v2
摘要
3D NAND 实现了超越传统 2D NAND 的持续 NAND 密度与成本缩减。然而，其多晶硅沟道因晶界而存在低迁移率、大器件变异和不稳定性等缺陷。在此，我们通过引入非晶铟镓锌氧（a-IGZO）沟道克服了这些缺点，该沟道具有超低关态电流、后段制程兼容性、比多晶硅更高的迁移率与更好均匀性，且因非晶本质而无晶界。本文报道了沟道长度为 60 nm 的极致缩微浮栅（FG）晶体管，在所有已报道的 a-IGZO 基闪存器件中实现了最高的 127 uA/um 导通电流，适用于高密度、低功耗、高性能 3D NAND。此外，实验演示了仅由两个 a-IGZO FG 晶体管构成的非易失、面积高效的三元内容寻址存储器（TCAM）。基于实验校准模型的阵列级仿真表明，该设计相比 16T-CMOS、2T2R 和 2FeFET TCAM 实现了至少 240 倍的阵列规模可扩展性与 2.7 倍的搜索能耗降低。
引用
@article{arxiv.2112.07992,
title = {Computational Associative Memory with Amorphous InGaZnO Channel 3D NAND-Compatible FG Transistors},
author = {Chen Sun and Chao Li and Subhranu Samanta and Kaizhen Han and Zijie Zheng and Jishen Zhang and Qiwen Kong and Haiwen Xu and Zuopu Zhou and Yue Chen and Cheng Zhuo and Kai Ni and Xunzhao Yin and Xiao Gong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07992},
year = {2022}
}
备注
50 pages, 20 figures