OxRAM 阻变存储器中编程态稳定性的实验研究
新兴技术
2018-10-25 v1 应用物理
摘要
基于氧化物的随机存取存储器（OxRAM）是更大的阻变存储器（RRAM）家族的一部分。通常 OxRAM 单元由夹在两个金属电极（通常为 TiN、TaN、W，也有 Pt、Ir）之间的过渡金属氧化物（通常为 HfO2、Ta2O5、TiO2）构成。本论文描述了在 imec 研究所（比利时鲁汶）为期 6 个月的实习项目中对 OxRAM 存储器进行的实验研究。先前研究表明，基于 HfO 的 OxRAM 存储器具有良好的耐久特性（超过 10e9 次写入循环）、低工作电流（低至 10 uA）和极快的开关速度（100 ns 的编程脉冲）。然而，已观察到在低编程电流条件下，数据稳定性变得具有挑战性。因此，这一编程态稳定性需要进一步的探究。本论文针对态稳定性问题，首先介绍了用于研究 OxRAM 在短时间尺度内态丢失的设备和算法；其次，进行了多项实验与测试以寻找控制存储器保持特性的关键参数；最后，本工作表明电阻随时间演化同时受到确定性漂移（对数依赖于时间）和随机涨落分量的影响，并证明该行为源于器件自身的本征性质，而不依赖于工艺问题或编程条件的变化。该实验研究证实了 OxRAM 器件中编程不稳定性现象的本征性质，进而表明在低电流工作下验证算法是无效的。
引用
@article{arxiv.1810.10528,
title = {Experimental Investigation of Programmed State Stability in OxRAM Resistive Memories},
author = {Georgi Gorine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.10528},
year = {2018}
}
备注
University of Pavia, IMEC, Master Thesis, defended on 28/04/2015, 109 pages