文档名：基于刀片型限制结构的相变存储器阵列的热串扰效应研究
摘要：大数据时代的到来,对高密度存储和计算的速度、功耗提出了更高的要求.相变存储器由于具有较短的读取延迟和良好的可扩展性,在存储和计算领域中具有广阔的应用前景.将相变存储器扩展为高密度存储阵列时所产生的热串扰现象是目前阵列集成所面临的重要挑战,而热串扰所产生的干扰热量会进一步传递到相邻单元并使其发生误操作,导致存储器阵列的可靠性、准确性和稳定性受到影响.因此,本文针对一种新型刀片型结构的3′3相变存储器阵列在激活状态下的热串扰现象进行了系统研究,通过仿真计算软件ComsolMultiphysics系统研究了新型刀片型结构的相变存储器阵列对热串扰的敏感性,并探讨了器件单元间距、器件结构尺寸、编程脉冲以及阵列的缩放效应对存储器阵列在工作时所产生的热串扰效应及其功耗的影响.研究结果显示:基于新型刀片型结构的相变存储器阵列,即使将其缩放到20nm的技术节点,在5nm的器件单元间距下仍可保持较低的最大热串扰温度.此外本文对阵列单元外部的绝缘层材料进行了改进,通过使用较高热导系数的AlN薄膜来代替SiO2薄膜,在存储器阵列功耗几乎保持不变的情况下进一步有效抑制了热串扰效应,使其最大热串扰温度下降了12.3％.该研究成果对未来基于相变存储器的高密度存储和计算阵列的集成具有非常重要的指导意义.
作者：连晓娟 高志瑄 付金科 王磊 Author：LIANXiao-juan GAOZhi-xuan FUJin-ke WANGLei
作者单位：南京邮电大学集成电路科学与工程学院,江苏南京210023;南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏南京210023南京邮电大学集成电路科学与工程学院,江苏南京210023
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(2)
分类号：O792TN40
关键词：相变存储器 刀片型结构 交叉阵列 热电模型 热串扰效应
机标分类号：TP333.4U414.75TM931
在线出版日期：2023年5月8日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，江苏省自然科学基金，江苏省政策引导类国际合作项目，射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室开放课题，江西省自然科学基金青年重点项目，南京邮电大学科研启动基金基于刀片型限制结构的相变存储器阵列的热串扰效应研究[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(2)连晓娟 高志瑄 付金科 王磊大数据时代的到来,对高密度存储和计算的速度、功耗提出了更高的要求.相变存储器由于具有较短的读取延迟和良好的可扩展性,在存储和计算领域中具有广阔的应用前景.将相变存储器扩展为高密度存储阵列时所产生的热串扰现象...参考文献和引证文献
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