Функциональные характеристики элементов энергонезависимой памяти на основе халькогенидных полупроводников
Диссертация
В начале 60-х годов Б. Т. Коломийцем с сотрудниками был открыт и исследован эффект переключения, проявлявшийся в резком уменьшении сопротивления изготовленных из ХСП образцов при приложении к ним напряжения, большего некоторой величины. С. Овшинским был предложен ряд применений этого эффекта в микроэлектронике. Им был изготовлен ряд составов, на основе которых были разработаны ячейки памяти… Читать ещё >
Список литературы
- Горюнова И. А., Коломиец Б. Т. Новые стеклообразные полупроводники. // Изв. АН СССР: Сер. физ. 1956 — Т.20. — № 12. С. 1496−1501.
- Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1974. — 368 с.
- Губанов А. И. Квантово-электронная теория аморфных полупроводников. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. — 467 с.
- Электронные явления в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Л. П. Казакова, Э. А. Лебедев, Э. А. Сморгонская- Под. ред. К. Д. Цэндина. СПб.: Наука, 1996. — 319 с.
- Устройства памяти на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников / А. И. Попов, Э. В. Воронков, Н. Н. Усов и др. // Сборник научных трудов по проблемам микроэлектроники. МИЭТ. Москва. 1979.-С. 113−122.
- Ioffe A. F., Regel A. R. Non-Crystalline, amorphous and liquid electronic semiconductors // Progress in semiconductors. London. 1960. — V. 4. — P. 231−238.
- Kastner M. Bonding bands, lone-pair bands, and impurity states in chalcogenide semiconductors // Phys. Rev. Lett. 1972. — V. 28, — № 6. — P. 355−357.
- Anderson P.W. Model for the electronic structure of amorphous semiconductors // Phys. Rev. Lett. 1975. — V. 34. — № 15. — P. 953−955.
- Adler D., Yoffa E.J. Electronic structure of Amorphous semiconductors // Phys. Rev. Lett. 1976. — V. 36. — № 20. — P. 1197−1200.
- Habbard J. Electron correlation in narrow energy bands // Proc. Roy. Soc. A. 1963.- V. 276.- P.238.
- Street R.A., Mott N.F. States in the gap in glassy semiconductors // Phys. Rev. Lett. 1975.-V. 35.-№ 19.-P. 1293−1296.
- Kastner M., Adler D., Fritzsche H. Valence-alternation model for localized gap states in lone-pair semiconductors // Phys. Rev. Lett. 1976. — V. 37. -№ 22.-P. 1504−1507.
- Неупорядоченные полупроводники / Под. ред. Айвазова А. А. М.: Высшая, школа, 1995.
- Kastner М., Hudgens S.J. Evidence for the neutrality of luminescence centres in chalcogenide glasses//Phil. Mag. B. 1978. — V.37.-№ 2. — P. 199−215.
- Kastner M. Defects in lone-pair semiconductors: the valence-alternation model and new directions // Journ. of Non-Cryst. Solids. 1980. — V. 35. — P. 807−817.
- Попов H.A. Новая модель в халькогепидных стеклообразных полупроводниках // Письма в ЖЭТФ. 1980. — Т.31. — № 8. — С. 139−142.
- Попов Н.А. Квазимолекулярные дефекты в халькогенидных стеклообразных полупроводниках// ФТП. 1981. — Т. 15. -№ 2. — С.369−374.
- Фельц. А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела. -М.: Мир, 1986.
- Дембовский С.А., Зюбин А. С., Григорьев Ф. В. Моделирование гипервалентиых конфигураций, пар с переменной валентностью, деформированной структуры и свойств a-S и a-As2S3 // ФТП. 1998. -Т.32. -№ 8. С. 944−951.
- Коломиец Б.Т., Лебедев Э. А. Вольтамперная характеристика точечного контакта со стеклообразным полупроводником. Радиотехника и электроника. 1964. — Т.8. — С. 2097 — 2098.
- Ovshisky S.R. Symmetrical current controlling device.// Pat. USA. № 3 281 591, publ. 20.11.1963.-P.307−885.
- Ovshisky S.R., Fritzsche H. Amorphous semiconductjrs for switching, memory, and imaging applications.// IEEE Trans, on ED 1073. V. ED-20. -№ 2.-P. 91 — 105.
- Усов II.H. и др. Способ изготовления тонкоплепочных переключателей. Авт. Свидетельство Кл. 2 910 423.
- Боровов Г. И. Устойчивость фазовых состояний в стеклообразных полупроводниках и устройствах памяти па их основе. Кандидатская диссертация. М. МЭИ. — 1981.
- Усов Н.Н. и др. Свойства некристаллических ПИЗУ на основе аморфных переключателей. // Микроэлектроника. 1980. — Т.6. — вып.4 — С. 134.
- Рылов Б.Н. Размытые фазовые переходы. Рига. Зинатне. 1972. 312 с.
- Mayer J.E., Streeter S.F. On the classification of phase transitions J. Chem. Phys. — 1939. — V. 7. — № 3. — P. 1019−1027.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Статистическая физика. M. Наука, 1976. -584 с.
- Золотухин И.В., Калинин Ю. Е., Стогней О. В. Новые направления физического материаловедения. Воронеж. Изд. ВГУ. 2000. с. 157.
- Ulhman D.// J. Non.-Cryst. Sol. 1972. — V. 7.-№ 4-P.337.
- Ковнеристый Ю.К., Осипов Ю.А, Трифонов Е. А. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов. — М.: Наука. 1990. 195 с.
- Виноградова Г. З. Стеклообразовапие и фазовые равновесия в халькогнидных системах М.: Наука 1984. — 174 с.
- Feltz A., Lipmann F.J., Maul W. About the vitreous systems GeTeJ and GeTeSi and the influence of microphase separation on semiconducting behavior of Ge-Te glasses. J. Non-Cryst. Solids. 1972. — V. 8. — P. 64 — 71.
- Ovonic Unified Memory. ECD. 2002. — paper 12/99 (Non-Confidential).
- Даринский Б.М., Калинин Ю.е. Дефекты струтктуры в аморфных материалах.// Структура, структурные превращения и магнитные свойства аморфных металлических сплавов. М.: Металлургия. — 1986.-С. 48−51.
- Судзуки К., Фудзимири X., Хасимото К. Аморфные металлы. М.: Металлургия, 1987. — 328 с.
- Иванова B.C., Баланкин А. С., Бунин И. Ж., Оксогенов А. А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука, 1994. — с.269.
- Тамман Г. Стеклообразное состояние. M.-JT. ОНТИ, 1935.
- Zahariasen W.H. The atomic arrangement in glass // J. Amer. Chem. Soc. -1932. V. 54. — № 10. — P. 3842 — 3851.
- Немилов C.B. Стеклообразное состояние. Наука: Санкт-Петербург, 1988.
- Тарасов В.В. Проблемы физики стекла. М.: Стройиздат, 1979. — 255 с.
- Бартенев Г. М. Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла.- М.: Стройиздат, 1974.
- Бартенев Г. М. Строение и механические свойства неорганических стекол. М.: Стройиздат, 1966.
- Дембовский С. А. Чечеткина Е.А. Стеклообразовапие. М.: Наука, 1990. -278 с.
- Закис Ю.Р. Дефекты в стеклообразном состоянии вещества Рига: Зинатне, 1984.-202 с.
- Landa L., Landa К., Thomsen S. Uncommon description of common glasses.- V. 1 Fundamentals of the united theory of glass formation and glass transition. St. Pt. Yanus. 2004. — P. 136.
- Бакай А.С. Поликластерные аморфные тела. М.: Энергоатомиздат, 1987- 192 с.
- Graham I.S., Piche L., Grant Martin Model for dynamics of structural glasses / Phys. Rev. E. Vol. 55. -№ 3 — 1997. — P.2132 — 2144.
- Popov A. Atomic structure and structural modification of glass/ Semiconductors and semimetals. 2004. — V. 78. — P. 51−95.
- Мюллер P.Jl. Электропроводность стеклообразных веществ. JI. ДГУ, 1968.-252с.
- Джуа М. История химии. М.: Мир, 1975.-480 с.
- Hot electrons in amorphous silicon / G. Juska, K. Arlauskas, К. Kocka et al.// Phys. Rev. Lett. 1995.-V. 75.-№ 16.-P. 2984−2987.
- Колобаев B.B. Возникновение генерационно-рекомбипационной неустойчивости в тонкопленочных структурах // ФТП. 1999. — Т.ЗЗ. -Вып.4. — С.423 — 424.
- Arkhipov V.I., Kasap S.O. Is there avalanche multiplication in amorphous semiconductors? // J. of Non-Cryst. Solids. 2000. — V. 266−269. — P. 959 -963.
- Коломиец Б.Т., Лебедев Э. А. Вольт-амперная характеристика точечного контакта со стеклообразным полупроводником // Радиотехника и электроника. 1963. — Т. 8. — Вып. 12. — С. 2097−2098.
- Ovshinsky S.R. Reversible electrical switching phenomena in disordered structures//Phys. Rev. Lett. 1968. — V. 21.-№ 20.-P. 1450−1453.
- Ovshinsky S.R., Fritzsche H. Amorphous semiconductors for switching, memory and imaging applications // IEEE Trans. Electron. Dev. 1973. — V. ED-20. — № 2. — P. 91 -105.
- Adler D., Shur M.S., Silver M., Ovshinsky S.R. Threshold switching in chalcogenide-glass films //J. Appl. Phys. 1980. — V. 51. -№ 6. — P. 32 893 309.
- Petersen E.A., Adler D. A model for the on-state of amorphous chalcogenide threshold switches // J. Appl. Phys. 1979. — V. 50. — № 7. — P. 5065−5072.
- Adler D., Henisch H.K., Mott N. The mechanism of threshold switching in amorphous alloys // Reviews of modern physics. 1978. — V. 50. — № 2. — P. 209−221.
- Petersen E.A., Adler D. On state of amorphous threshold switches // J. Appl. Phys. 1976. — Vol. 47 — № 1. — P. 256−263.
- Petersen E.A., Adler D. Electronic nature of amorphous threshold switching //
- Appl. Phys. Lett. 1975. — V. 27. — № 11. — P. 625−627.
- Adler D. Switching phenomena in thin films // J. Vac. Sci. Technol. 1973. -V. 10.-№ 5.-P. 728−738.
- Adler D., Moss S.C. Amorphous memories and bistable switches // J. Vac. Sci. Technol. 1972. — V. 9. — № 4. — P. 1182−1190.
- Walsh P.J., Vogel R., Evans E. Conduction and electrical switching in amorphous chalcogenide semiconductor films // Phys. Rev. 1969. — V. 178. -№ 3. — P. 1274−1279.
- Vezzolli G.C., Walsh P.J., Doremus L.W. Threshold switching and the on-state in non-crystalline semiconductors. An interpretation of threshold switching research // J. Non-Ciyst. Solids. 1975. — V. 18. — № 3. — P. 333 373.
- Коломиец Б.Т., Лебедев Э. А., Цэндин К. Д. Электронно-тепловая природа низкоомного состояния, возникающего при переключении ХСП //ФТП.- 1981.-Т. 15.-№ 2.-С. 304−310.
- Henisch Н.К., Pryor R.W., Ventura G.J. Characteristics and mechanism of threshold switching // J. Non-Cryst. Solids. 1972. — V. 8−10. — P. 415−421.
- Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И. П., Миронов А. Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. М.:Наука, 1972.
- Костылев С.А., Шкут В. А. Электронное переключение в аморфных полупроводниках. К.: Наукова думка, 1978.
- Меден А., Шо М. Физика и применение аморфных полупроводников. — М.: Мир, 1991.
- Глебов А.С., Петров И. М. Физика и применение токовой неустойчивости в стеклообразных полупроводниках. Рязань: Узорочье, 2000.
- Gill М., Lowrey Т., Park J. Ovonic Unified Memory A High-performance Nonvolatile Memory Technology for Stand Alone Memory and Embedded Applications // Proceedings of 2002 IEEE International Solid State Circuits1. Conference, 2002.
- Lai S. «OUM A 180 nm Non-Volatile Memory Cell Element Technology For Stand Alone and Embedded Applications» // Proceedings of IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 2001.
- Ovshinsky S.R. Amorphous materials the key to new devices // IEEE Proc. of CAS. — 1998. — V. l.-P. 33.
- Chalcogenide-based non-volatile memory technology / J. Maimon, E. Spall, R. Quinn, S. Schnurr // IEEE Aerospace, 2001.
- Total dose radiation response and high temperature imprint characteristics of chalcogenide based RAM resistor elements / S. Bernacki, K. Hunt, S. Tyson et al. // IEEE Trans. Nuc. Sci. 2000. Vol. 47. — № 6. — P. 2528−2533.
- Neale R. Amorphous nonvolatile memory: the past and the future // Electronic Engineering. 2001. — P. 67−78.
- Full integration and reliability evaluation of phase-change RAM based on O.24um-CMOS technologies / Y.N. Hwang, S.H. Lee, S.Y. Lee et al. // Proceedings of VLSI technology, 2003.
- Gopalan C., Balakrishnan M., Kozicki M.N. Programmable Metallization Cell memory// Observed laboratory results, Arizona State University, 2003.
- Коломиец Б.Т., Лебедев Э. А., Рогачев 11.А. Шпунт B.X. Световое излучение при переключении в халькогенидных стеклах // ФТП. 1972. -Т. б.-Вып 1.-С. 197−199.
- Walsh P.J., Sachio I., Adler D. Electroluminescence from the on state of a thin-film chalcogenide glass // Appl. Phys. Lett. 1978. — V. 37. — № 7. — P. 593−595.
- Vezzolli G.C. Radative emission during the threshold on-state of a chalcogenide amorphous semiconductor // J. Appl. Phys. — 1978. V. 49. -№ 6.-P. 3614−3615.
- Thompson M.J., Pooladej D., Walsh P.J. Norrow band infrared emission studies from chalcogenide threshold switches // J. Non. Cryst. Solids. 1980.1. V.35.-P. 1111−1116.
- Van Roosbroeck W. Electronic basis of switching in amorphous semiconductor alloys // Phys. Rev. Lett. 1972. — V. 28. — № 17. — P. 11 201 126.
- Исследование процессов восстановления и природа низкоомного состояния, возникающего при переключении в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Коломиец Б. Т., Лебедев Э. А., Таксами И. А., Цэндин К.Д.//ФТП. 1983. — Т. 17.-№ 1. — С. 119−124.
- Chen H.S., Wang Т.Т. On the theory of switching phenomena in semiconducting glasses // Phys. Status. Solid. 1970. — V.2. — № 1. — P. 7984.
- Mott N.F. Conduction in non-crystalline systems. VII. Nonohmic behaviour and switching//Phil. Mag. 1971. — V. 24. -№ 190. — P. 911−934.
- Mott N.F. Conduction in non-crystalline systems. II. The on-state of the threshold switches // Phil. Mag. 1975. — V. 32. — № 11. — P. 159−171.
- Ламперт M., Марк П. Ипжекционные токи в твердых телах. М.: Мир, 1973.
- Shaw М.Р., Holmberg D.H., Kostylev S.A. Reversible switching in thin amorphous chalcogenide films-electronic effects // Phys. Rev. Lett. 1973. V. 31.-№ 8.-P. 542−545.
- Fritzsche H., Ovshinsky S.R. Electronic conduction in amorphous semiconductors and the physics of the switching phenomena // J. Non-Cryst. Solids. 1970. — V. 2. — P. 393−405.
- Lai Stefan. Current Status of phase change memory and its future. Presentation of Intel Corporation. 2003
- Cho W.Y., et el. «A 0.18 цт 3.0 V 64 Mb nonvolatile phase-transition random access memory (PRAM) // IEEE Journal of solid-state circuits. -2005 V. 40. — № 1. — P. 293 — 300.
- Bording J.K., Tato J. Molecular-dynamics simulation of growth ofnanocrystalls in amorphous matrix // Phys. Rev. В. V. 62. — № 12. — P. 8098 -8103.
- Karpov V.G., Oxtoby D.W. Nucleation in disordered systems // Phys. Rew. В. 1996. -V. 54. -№ 14.-P. 9734−9745.
- Самарский A.A., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи, методы, примеры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 320с.
- Воронков Э.Н., Савинов И. С., Файрушин А. Р. Моделирование динамики электрического пробоя стеклообразных полупроводников // Вестник МЭИ. 2004. — № 5. — С. 86 — 90.
- Воронков Э.Н., Савинов И. С., Файрушин А. Р. Моделирование динамики пробоя аморфных полупроводников. Аморфные и микрокристаллические полупроводники. // Сб. трудов IV международной конференции. РАИ РФ, ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН. -Изд. СПбГУ. 2004. — С. 9−10.
- Файрушин А. Р. Влияние электрического поля на электронные процессы в стеклообразных полупроводниках. Кандидатская диссертация. М.: МЭИ. 2005.
- Шкловский Б.И., Эфрос А. Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979.
- Briere О., Halimaoui A., Chibaudo G. Breakdown characteristics of ultra thin gate oxides foloolwing field and temperature stress // Solid-State Electronics.- 1997. V.41. — №. 7. — P. 347 — 349.
- Brozek Т., Szyper E.C., Viswanathan C.R. Polarity dependence of cumulative properties of charge to breakdown in very thin gate oxides // Solid-State
- Electronics. 1997. — V.41. — №. 7. — P. 995 — 999.
- Дудников A.C., Зайцев H.A. Эффект «горячих» носителей в короткоканальных КМОП-приборах // Электронная техника, сер. 3. Микроэлектроника. 2001.-вып. 1.-С. 33−37.
- Shmidlin F.W. Enhanced tunneling through Dielectric Films due to ionic defects // J. of Appl. Phys. 1966. — V. 37. — № 7. — P. 2823 — 2832.
- Frenkel J. On pre-breakdown phenomena in insulators and electronic semiconductors // Phys. Rev. 1938. — V. 54. — P. 647−648.
- Suehle J.S. Ultrathin Gate Oxide Reliability: Physical Models, Statistics, and Characterization // IEEE Transactions on electron devices. 2002. — V. 49. -№ 6.-P. 958−971.
- Quasi-breakdown of ultrathin gate oxide under high Field stress / S.H. Lee et al. // IEDM Tech. Dig. 1994. — P. 605−608.
- Voronkov E.N. Pulsed breakdown of chalcogenide glassy semiconductor Films. // J. of Optoelectronics and Advanced Materials. 2002 — V. 4. — № 3. — P. 793−798.
- L. Langa Fundamentals of the unityed theory of glass formation and glass transition. Yanus publishing house, 2004. — 18 p.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М., Теория упругости. М. Наука, 1987. — 248 с.
- А. Г. Угодчиков, Н. М. Хуторянский., Метод граничных элементов в механике деформируемого твердого тела. Изд. Казанского университета, 1986. — 283 с.
- A. A. Wheeler. Phase-field model for isothermal phase transition // Phys. Rev.
- A. 1992. — V. 28. — № 17. — P. 7424−7429.
- G. Caginalp. Phase-field methods for interfacial boundaries // Phys. Rev. B. -1986. V. 33. — № 11. — P. 7792−7794.
- G. Caginalp. Higher order phase model and detailed anisotropics // Phys. Rev.
- B. 1986. — V. 34. — № 7. — P. 4940−4943.
- Паташинский А.З., Покровский В. Л., Флуктуационная теория фазовых переходов. -М.: Наука, 1982. -382 с.
- G. Caginalp. Phase-field models for anisotropic interfaces boundaries // Phys. Rev. E. 1993. — V. 48. — № 3. — P. 2016−2024