新型存儲(chǔ)器器件單元制備及性能研究.pdf

1、相變存儲(chǔ)器、納米晶浮柵存儲(chǔ)器和電阻存儲(chǔ)器是當(dāng)前新型存儲(chǔ)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本課題圍繞三種新型存儲(chǔ)技術(shù)存在的問(wèn)題，主要開(kāi)展了以下幾方面的工作：
　　 利用標(biāo)準(zhǔn)的0.18μm CMOS工藝和后續(xù)特定的制備技術(shù)成功制備出相變存儲(chǔ)器器件單元及其陣列。所制備的相變存儲(chǔ)器器件單元的高阻態(tài)阻值比低阻態(tài)阻值大兩個(gè)量級(jí)以上。非晶態(tài)到晶態(tài)的閾值電流達(dá)到10微安以下，在脈寬50 ns，脈高2.0 V的脈沖電壓作用下，可實(shí)現(xiàn)器件由晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)變。對(duì)器件

2、進(jìn)行x射線輻照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明器件具有非常優(yōu)異的抗輻照能力，其抗總劑量輻照能力達(dá)到2M rad(Si)。
　　 改變傳統(tǒng)的利用單層相變薄膜作為相變存儲(chǔ)器存儲(chǔ)介質(zhì)的思路，提出ST/GST復(fù)合膜作為存儲(chǔ)介質(zhì)的思想并制備出相變存儲(chǔ)器器件單元及其陣列。在電流掃描模式的電流-電壓(I-V)特性曲線中，明顯地觀察到兩個(gè)穩(wěn)定的S形狀的負(fù)阻峰，說(shuō)明存在三個(gè)存儲(chǔ)狀態(tài)。在脈沖電壓模式的電阻測(cè)量(R-V)中，同樣出現(xiàn)三個(gè)電阻臺(tái)階。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ST/

3、GST復(fù)合膜可以作為相變存儲(chǔ)介質(zhì)以實(shí)現(xiàn)多級(jí)存儲(chǔ)。
　　 提出雙量子阱三勢(shì)壘結(jié)構(gòu)的新型納米晶浮柵存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，以增強(qiáng)其中的電荷保持力，并在PECVD系統(tǒng)中原位制備出a-SiNx/nc-Si/a-SiNx/nc-Si/a-SiNx雙層量子點(diǎn)堆棧結(jié)構(gòu)。電容-電壓(C-V)測(cè)量結(jié)果表明原始淀積樣品沒(méi)有電荷存儲(chǔ)效應(yīng)，而退火后的樣品出現(xiàn)明顯的電荷存儲(chǔ)窗口。在I-V特性曲線中，退火樣品的充電電流峰比放電電流峰尖銳，并且強(qiáng)度大，表明雙層量子點(diǎn)