Statistische analyse en modellering van selector-vrije niet-filamentaire resistieve RAM

Resistieve Random Access Memory (RRAM), gebaseerd op resistieve schakelmechanismen, is een nieuwe niet-vluchtig geheugen. De CMOS-proces compatibiliteit, schaalbaarheid en de mogelijkheid te stapelen in 3D arrays met een effectieve celoppervlak van 4F2 / n (n is het aantal lagen gestapelde), maakt het een potentiële kandidaat voor het vervangen van de NAND flash geheugen na welke voorspelde schaalvergroting limiet. Echter, integratie van deze geheugencellen in een matrix leidt tot pad, die kunnen worden opgelost met een selectie-element glippen. Maar de externe schakelaar zou extra verwerkingsstappen en / of groter celoppervlak omvatten. Een mogelijke oplossing is om zijn ingebouwd selectiviteit in de cel.
De selectorless resistieve schakelen cellen nodig zijn om zichzelf gelijkrichtende zijn, hebben een hoge non-lineariteit, lage schakelstromen, grote aan / uit weerstand verhouding, lage operationele spanningen en hoge snelheid. Deze worden bereikt vacature Gemoduleerde Conductive Oxide (VMCO) RRAM, door een transport helpen defect profiel dat wordt gemanipuleerd door elektrisch veld, met een tunnelbarrière als niet-lineaire serieweerstand element. Dit proefschrift heeft als doel om diepgaand inzicht te hebben en een model van schakelgedrag en geleiding mechanisme in VMCO-RRAM cellen te ontwikkelen, gebaseerd op uitgebreide elektrische karakterisering. Zij zouden ook studie van het effect van de stapel en procesvariaties, relateren aan de prestaties en daarmee wegen voor optimalisatie en verbetering voorstellen.
Voor een betrouwbare werking moet de VMCO-RRAM cellen lage variabiliteit, lange data retentietijd, grote write endurance, en immuniteit voor verstoring lezen. De omschakeling afhankelijk van modulatie van defect profiel intrinsieke variabiliteit die zich manifesteert in een afzonderlijke cel via verschillende cycli als tussen verschillende apparaten. Dit proefschrift is ook van plan om de variabiliteit in detail ingaan op de uniformiteit van de werking te verbeteren, door het veranderen van fysieke en elektrische parameters. Deze lessen zullen worden gebruikt om de prestaties voor meer uithoudingsvermogen te optimaliseren en begrijpen van de faalwijzen. De variabiliteit studie zal worden uitgebreid tot arrays en verticaal gestapelde VMCO-RRAM ook.