g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

İlerleme | Dirençli Rastgele Belleğin Araştırma İlerlemesi

Dirençli rasgele erişim belleği, veri depolamayı sağlamak için elektrik uyarı koşulları altında farklı direnç durumları (yüksek direnç durumu ve düşük direnç durumu) arasında geçiş yapmak için ince film malzemeleri kullanır Küçük hücre boyutuna, hızlı okuma ve yazma hızına ve güç tüketimine sahiptir. Düşük, basit hazırlık süreci ve cihaz yapısı ve diğer avantajlar. Dirençli rastgele erişimli belleğin tasarımı ve optimizasyonu için yüksek ve düşük konfigürasyonların karşılıklı dönüşümünün mikro mekanizmasının anlaşılması çok önemlidir. Şu anda, iletken telin morfolojisi, dinamik evrim süreci ve iletken telin kimyasal bileşimi gibi iletken köprü tipi dirençli rastgele erişim belleğinin direnç durumu anahtarlama mekanizması kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Oksijen boşluk tipi dirençli rasgele erişim belleğinin direnç durumu değiştirme mekanizmasına gelince, mevcut araştırma nispeten azdır. Bu nedenle, iletken kanalların kurulması ile oksijen boşluklarının oluşumu arasındaki ilişki, iletken kanalların nerede oluştuğu ve iletken kanalların nerede kırıldığı konusunda hala tartışmalar vardır. Bu nedenle, dirençli rastgele erişimli belleğin direnç durumu çevirme sürecini karakterize etmek, fiziksel mekanizmasını doğrulamak ve ayırt etmek ve cihazın depolama performansını iyileştirmek için güvenilir bir temel sağlamak için sezgisel bir yönteme acil bir ihtiyaç vardır.

Yakın zamanda, İleri Malzemeler ve Yapısal Analiz Laboratuvarı, Fizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi / Pekin Ulusal Yoğun Madde Fiziği Laboratuvarı'nda "Modern Analitik Elektron Mikroskobu ve Malzeme Bilimindeki Uygulamaları" araştırma grubunda (Grup A01) bir doktora öğrencisi Li Chao, Yardımcı Araştırma Görevlisi Yao Yuan ve Araştırmacı Yu Richeng, elektronik holografi teknolojisini, enerji filtreleme görüntüleme teknolojisini ve yerinde entegre etmek için Pekin Üniversitesi'nden Dr. Gao Bin ve Profesör Kang Jinfeng ve Fizik Enstitüsü Mikromachining Laboratuvarında araştırmacı Li Junjie ve Gu Changzhi ile işbirliği yaptı Teknolojileri birleştiren HfO2 tabanlı dirençli rastgele erişim belleğindeki direnç durumu çevirme işlemi, bir transmisyon elektron mikroskobunda gerçek zamanlı olarak gözlemlendi. Sonuçlar, Şekillendirme sürecinde elektronların yavaş yavaş negatif elektrottan tüm HfOx katmanı boyunca göç ettiğini ve HfOx'un üst arayüzüne ulaştığını göstermektedir.Sıfırlama işlemi sırasında, elektronlar HfOx'un üst arayüzünden kademeli olarak geri çekilerek direnç durumunun şu anda gerçekleştiğini gösterir. HfOx katmanının üst arayüzü. Aynı zamanda, yerinde enerji filtrelemesinin sonuçları, yalıtkan HfOx katmanında kademeli olarak oksijen boşluklarının oluştuğunu ve iki elektrodu bağlamak için bir kanal oluşturduğunu gösterdi. Bu sonuç, dirençli rastgele erişimli belleğin elektriksel performansı ile oksijen boşluklarının mikroskobik dağılımı arasındaki ilişkiyi açıklığa kavuşturur ve dirençli rastgele erişim mekanizmasını anlamak için sezgisel kanıt sağlar. "HfO2 tabanlı Dirençli Rasgele Erişimli Bellekte Anahtarlama Süreçlerinde Nano-filament Evriminin Doğrudan Gözlemleri by in situTEM çalışmaları" başlıklı araştırma çalışması Advanced Materials'da (2017, 29, 1602976) yayınlandı ve kapak makalesi olarak seçildi.

İlgili araştırmalar, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (2016YFA0300701), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (10974235) ve Çin Bilimler Akademisi tarafından desteklenmiştir.

Şekil 1: Şekillendirme sürecinin faz diyagramı. Önyargı geriliminin etkisi altında, negatif yükler alt elektrotta birikir ve kademeli olarak AlOy katmanından, HfOx katmanından geçer ve sonunda HfOx'un üst arayüzüne ulaşır.

Şekil 2: Sıfırlama işleminin faz diyagramı. Negatif önyargı etkisi altında, negatif yük kademeli olarak üst elektrottan geri çekilir Negatif önyargı -6.5V olduğunda, direnç düşük direnç durumundan yüksek direnç durumuna geri döner ve iletken kanalın üst elektrotla bağlantısı kesilir.

Şekil 3: Oksijen konsantrasyonundaki değişikliklerin gözlemlenebildiği farklı ön gerilim voltajları altında dirençli rastgele erişim belleğinin düşük enerjili enerji filtreleme görüntüsü. Oksijen boşlukları ilk olarak üst ve alt elektrotlarda görünür.Önyargı voltajı arttıkça, elektron holografisinin sonuçlarıyla tutarlı olan oksijen boşluk kanalları kademeli olarak oluşur.

Şekil 4 HfO2 tabanlı dirençli rasgele erişim belleğinin direnç durumu tersine çevrilmesinin şematik diyagramı. İlk sütun dinamik sürecin şematik diyagramıdır, ikinci sütun simülasyon sonucudur ve üçüncü sütun deneyin faz diyagramıdır.