Разработка модели конструкции ячейки энергонезависимой фазовой памяти
Была разработана конструкция ячейки фазовой памяти. Схематичное изображение конструкции ячейки представлено на рисунке 4.7.
На подложке из SiCh размещается вся конструкция. В качестве контакта с GST используется жаропрочный сплав WTi, так как во время записи происходит сильный нагрев.
Нижний электрод сделан большим для увеличения площади электрического контакта с GST структурой. Это в свою очередь позволяет избавится от паразитного электрического сопротивления в соединениях. Верхний электрод имеет цилиндрическую форму и по площади меньше нижнего. Такая форма электрода обусловлена тем, что плавление GST структуры из-за высокой плотности тока будет происходить быстрее. Верхний электрод окружен диэлектриком из оксида алюминия AI2O3. Для улучшения электрического контакта между верхним электродом WTi и электродом из золота используется тонкий слой таллия Та. Поверхностный электрод выполнен из золота - это так же позволяет уменьшить паразитное сопротивление. Нижний электрод из WTi, слой GST, верхний электрод WTi, а так же слой диэлектрика имеют толщину около 30-50 нм.
Радиус верхнего электрода ~30 нм. Разработанная ячейка является оптимальной, так как данная конструкция позволяет избавиться от паразитного сопротивления и эффективно отводить тепло через большой нижний электрод и верхний электрод сложной конструкции. Верхний электрод из WTi круглый цилиндрический, что позволяет увеличить плотность тока, разогревающего слой GST.
Была изготовлена экспериментальная ячейка фазовой памяти вышеописанной конструкции. Характеристики ячейки:
Время записи - 40 нс;
Время стирания - 50 нс;
Напряжение стирающего импульса - 1,2 В;
Ток стирающего импульса - 1,8 мА.
Напряжение записывающего импульса - 1,2 В;
Ток записывающего импульса - 1 мА;
- Количество циклов перезаписи - IO11;
Сопротивление в кристаллическом состоянии - 1,5* IO3Ом;
Сопротивление в аморфном состоянии - 2*IO6Ом;
Рис.
4.7 Схематичное изображение конструкции ячейки фазовой памятиНа подложку из оксида кремния методом ионного напыления нанесен слой сплава WTi толщиной 30 нм. Затем напылен слой толщиной около 20 нм легированного азотом GST. Через заранее подготовленную маску, с круглым отверстием диаметром 25 нм, напылен электрод WTi толщиной около 30 нм. После осажден оксид алюминия 32 нм. Затем методом ионного травления стравлен слой в 4 нм. Через маску, используемую ранее,
напылен слой таллия толщиной в несколько нанометров. Методом ионного распыления осаждена пленка из золота.
Рис. 4.8 Снимок ячейки памяти, полученный на электронном микроскопе.
Во время исследования ячейки получено изображение с электронного просвечивающего микроскопа.
Было получено 17 образцов ячеек памяти, которые в дальнейшем были смоделированы в виде массива. Структурные исследования образцов и массива в целом производились по разработанным в гл. 3 программам и методикам
Еще по теме Разработка модели конструкции ячейки энергонезависимой фазовой памяти:
- Разработка программы анализа массива ячеек энергонезависимой фазовой памяти (ЯЭФП) на основе ХСП состава GST-225
- Технические характеристики ячеек фазовой памяти
- Надежность устройств фазовой памяти и связь с физико-химическими свойствами материалов
- Глава 3. Разработка математической модели физических процессов в неупорядоченных полупроводниках структуры GST -225 и моделей массива ЯЭФП
- 3.2. Разработка конструкции экспериментальной установки и методики проведения экспериментов
- Разработка модели общественного богатства в экономической теории. Место микро- и макроэкономики в модели общественного богатства
- Энергонезависимая память на основе ХСП
- Раздел 2. Разработка моделей и алгоритмов
- 2.2. Разработка общей модели функционирования распределительной сети «Нефтебаза - АЗС»
- Исследование и разработка модели обработки информации при гониометрическом контроле