圆形与矩形Ge₂Sb₂Te₅纳米柱相变存储器件的电开关动力学
介观与纳米尺度物理
2009-11-13 v1
摘要
我们通过构建一个作为脉冲参数（宽度、幅度和后沿）函数的综合电阻图，测量了Ge₂Sb₂Te₅纳米柱相变存储器件中由电脉冲引发的临界相变条件。我们的测量表明，加热方案和接触几何细节在决定器件的最终相组成中起主导作用，使得非均匀加热方案在广泛的脉冲参数范围内促进部分非晶化/结晶化，从而为数据存储应用实现多个电阻水平。此外，我们发现重复开关实验中回跳电压和置位/复位电阻的波动与电流分布的细节有关，使得均匀的电流注入几何（即圆形接触）有利于更可重复的开关参数。这表明，纳米尺度相变存储器件中可能存在的几何缺陷，通过改变有源硫系层中精确的电流分布，可能对最小可能器件的性能起到关键作用。我们提出了一个电热物理的三维有限元模型，以深入了解开关动力学的潜在物理机制，并定量解释圆形和矩形接触几何中开关电流的标度行为。计算得到的脉冲持续时间内热分布的时间演化显示，矩形接触中存在明显特征，为电流拥挤效应导致电流注入点尖角处出现局部热点提供了证据，从而导致了观察到的行为。
引用
@article{arxiv.0809.3026,
title = {Electrical Switching Dynamics in Circular and Rectangular Ge2Sb2Te5 Nanopillar Phase Change Memory Devices},
author = {Ozhan Ozatay and Barry Stipe and Jordan Katine and Bruce Terris},
journal= {arXiv preprint arXiv:0809.3026},
year = {2009}
}