Моделирование и расчет функциональных характеристик элементов энергонезависимой памяти с фазовыми переходами
Диссертация
Все это привело к тому, что основные производители микросхем типа Flash, например, такие как Intel, Samsung, ST Electronics и другие, стали разрабатывать ячейки памяти, базирующиеся не на сохранении статического заряда. Новые ячейки основаны на материалах способных при достаточно низких энергетических затратах изменять фазовый состав. Такой тип памяти получил название РСМ (англ., Phase Change… Читать ещё >
Список литературы
- A.L. Lacaita. Phase change memories: State-of-the-art, challenges and perspectives. Solid-State Electronics 50 (2006) 24−31.
- Горюнова H.A., КоломиецБ.Т. Новые стеклообразные полупроводники. Изд. АН СССР, Сер. Физ., 1956, Т. 20, № 12, С. 1496 1501.
- Ovshinsky S.R. Symmetrical current controlling device. Pat. USA, cl. 307 -885, № 3 281 591, publ. 20IX 1963.
- S.R. Ovshinsky, H. Fritzsche. Amorphous semiconductors for switching, memory, and imaging applications. Electron Devices, IEEE Transactions 1973, V. 20, Issue 2, P. 91 -105.
- УсовН.Н., Беляев Е. Я. Переключатели из стеклообразных полупроводников. Электронная техника. Полупроводниковые приборы, 1971, № 5, С. 92- 104.
- А.И. Попов, Э. Н. Воронков, Н. Н. Усов и др. Устройства памяти на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников. Сборник научных трудов по проблемам микроэлектроники, МИЭТ, Москва, 1979.
- MottN.F. Conduction in non-crystalline systems. II. The on-state of the threshold switches. Phil. Mag. 1975, Vol. 32, № 11, P. 159 171.
- ЛампертМ., Марк П. Инжекционные токи в твердых телах. М.: Мир, 1973.
- PirovanoA., Lacaita A.L., BenvenutyA., PelizzerF., BezR. Electronic switching in phase-change memories. IEEE transactions jn ED, V. 51, № 3, 2004, P. 452 459.
- S. Privitera, C. Bongiorno, E. Rimini, R. Zonca. Crystal nucleation and growth processes in Ge2Sb2Te5. Appl. Phys. Lett., Vol. 84, № 22, 31 May 2004, P. 4448 4450.
- Voronkov E.N. Calculation of threshold voltage for Random Access Memory device. Journal of Non-Crystalline Solids, 2006, V. 353, P. 1578 1581.
- Woo Yeong Cho, Beak-hyung Cho, Byung-gil Choi, Hyung-rok Oh, et al. Non-volotile memory. A 0.18 pm 3.0V 64Mb Non-Volatile Phase-Transition Random-Access Memory (PCRAM). Tech. Dig. S2. ISSCC 2004.
- Электронные явления в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. Под. ред. К. Д. Цэндина, СПб.: Наука, 1996.
- AdlerD., ShurM.S., Silver М., Ovshinsky S.R. Threshold switching in chalcogenide-glass films. J. Appl. Phys., 1980, Vol. 51, № 6, P. 3289 3309.
- Petersen E.A., AdlerD. A model for the on-state of amorphous chalcogenide threshold switches. J. Appl. Phys., 1979, Vol. 50, № 7, P. 5065 5072.
- AdlerD., HenischH.K., MottN. The mechanism of threshold switching in amorphous alloys. Reviews of modern physics, 1978, Vol. 50, № 2, P. 209 -221.
- PetersenE.A., AdlerD. 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, Vol. 27, № 11, p. 625 627.
- Adler D. Switching phenomena in thin films. J. Vac. Sci. Technol., 1973, Vol. 10, № 5, P. 728−738.
- Adler D., Moss S.C. Amorphous memories and bistable switches. J. Vac. Sci. Technol., 1972, Vol. 9, № 4, P. 1182 1190.
- Walsh P.J., VogelR., Evans E. Conduction and electrical switching in amorphous chalcogenide semiconductor films. Phys. Rev., 1969, Vol. 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-Cryst. Solids, 1975, Vol. 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 H.K., PryorR.W., Ventura G.J. Characteristics and mechanism of threshold switching. J. Non-Cryst. Solids, 1972, Vol. 8−10, P. 415 421.
- Бонч-Бруевич B.JI., 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.
- Коломиец Б.Т., Лебедев Э. А., Таксами И. А., ЦэндинК.Д. Исследование процессов восстановления и природа низкоомного состояния, возникающего при переключении в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. 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. Solidi, 1970, Vol. 2, № 1, P. 79 84.
- MottN.F. Conduction in non-crystalline systems. VII. Nonohmic behaviour and switching. Phil. Mag., 1971, Vol. 24, № 190, P. 911 934.
- Shaw M.P., Holmberg D.H., Kostylev S.A. Reversible switching in thin amorphous chalcogenide films-electronic effects. Phys. Rev. Lett., 1973, Vol. 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, Vol. 2, P. 393 405.
- Lee S.H. The on-state in chalcogenide threshold switches. Phys. Rev. Lett., 1972, Vol. 21, № и, p. 544 546.
- Цэндин К.Д. Качественная микроскопическая электроннотепловая модель эффекта переключения в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. Стеклообразные полупроводники: Тез. докл. всес. совещания, Ленинград, 2−4 октября, 1985, Л.: 1985.
- TanakaK., Lizima S., Suji M., Kikuchi M. Electrical nature of the lock-on filament in amorphous semiconductors. Sol. St. Commun., 1970, Vol. 8, № 1, P. 75 78.
- Monch W. On the physics of avalanche breakdown in semiconductors. Phys. Stat. Sol., 1969, Vol. 36, № 9, P. 9 48.
- Аладинский В.К. Теоретическое и экспериментальное исследование электронных процессов при пробое р-п переходов и некоторые аспекты их практического применения: Диссертация докт. физ.-мат. наук. ФИАН СССР им. П. Н. Лебедева, М., 1974.
- ШеллЭ. Самоорганизация в полупроводниках. Неравновесные фазовые переходы в полупроводниках, обусловленные генерационно-рекомбинационными процессами. М.: Мир, 1991.
- G. Juska, М. Viliunas, К. Arlauskas et al. Hole drift mobility in цс-Si-H. J. Appl. Phys., 2001, Vol. 89, № 9, P. 4971 4974.
- Kastner M.A. The peculiar motion of electrons in amorphous semiconductors. Properties of amorphous materials, 1985, № 4, P. 381 396.
- Brown F.C. Temperature Dependence of Electron Mobility in AgCl. Phys. Rev., 1955, Vol. 97, № 2, P. 355 362.
- Scher H., Montroll E.W. Anomalous transit-time dispersion in amorphous solids. Phys. Rev. В., 1975, Vol. 12, № 6, P. 2455 2477.
- Hartke J.L. Drift Mobilities of Electrons and Holes and Space-Charge-Limited Currents in Amorphous Selenium Films. Phys. Rev., 1962, Vol. 125, № 4, P. 1177- 1192.
- Rudenko A.I., ArkhipovV.I. Drift and diffusion in materials with traps. I. Quasi-equilibrium transport regime. Phil. Mag. В., 1982, Vol. 45, № 2, P.177 -187.
- Rudenko A.I., Arkhipov V.I. Drift and diffusion in materials with traps. III. Analysis of transient current and transit time characteristics. Phil. Mag. B., 1982, Vol. 45, № 2, P. 209 226.
- JuskaG., ArlauskasK., ViliunasM. Extraction Current Transients: New Method of Study of Charge Transport in Microcrystalline Silicon. Phys. Rev. Lett., 2000, Vol. 84, № 21, P. 4946 4949.
- Bording J.K., TatoJ. Molecular-dynamics simulation of growth of nanocrystalls in amorphous matrix. Phys. Rev. B., V. 62, № 12, P. 8098 -8103.
- Haring Bolivar, F. Merget, D.-H. Kim, H. Kurz. Lateral design for phase-change random access memory cells with low current consumptions. European symposium on phase-change and ovonic science. EPCOS Tech. Dig., 2004.
- Ferdinando Bedeschi, Roberto Bez, Chiara Boffino, Edoardo Bonizzoni, Egidio Cassiodoro Buda, et al. 4Mb MOSFET-Selected Trench Phase-Change Memory Experimental Chip. IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, Vol. 40, № 7, July 2005.
- Tamihiro GOTOH, Kentaro SUGAWARA, and KeijiTANAKA. Minimal Phase-Change Marks Produced in Amorphous Ge2Sb2Te5 Films. Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 43, № 6B, 2004, P. 818 821.
- E.N. Voronkov. CRYSTALLIZATION IN CHALCOGENIDE GLASS BY DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS MEASUREMENTS. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, Vol. 4, № 4, December 2002, P. 863 -866.
- E.N. Voronkov, S.A. Kozyukhin. Electrical Conductivity of Amorphous Films of Chalcogenide Compounds in High Electric Fields. Semiconductors, 2009, Vol. 43, № 7, P. 921 924.
- E.N. Voronkov, A.I. Popov, I.S. Savinov, A.R. Fairushin. Percolation breakdown of amorphous semiconductors. Journal of Non-Crystalline Solids 352(2006) 1578−1581.
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов в 2-х книгах. М.: Мир, 1984.
- А.Н. Тихонов, А. А. Самарский. Уравнения математической физики. Москва, Издательство «Наука», 1972, с. 180 184.
- Колмогоров А.Н. Теория вероятностей и математическая статистика: Сб. статей.-М.: Наука, 1986.-е. 178 182.
- Орлов А.И. Математика случая: Вероятность и статистика основные факты: Учебное пособие-М.: МЗ-Пресс, 2004-с. 84 — 87.
- J.W. Christian. The theory of transformations in metals and alloys. Pergamon, Oxford, 1975.
- Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982, 584 с.
- U. Russo, D. Ielmini, A.L. Lacaita. A physics-based crystallization model for retention in phase-change memories. IEEE 07CH37867 45th Annual International Reliability Physics Symposium, Phoenix, 2007, P. 547 553.
- J.A. Kalb, F. Spaepen, M. Wuttig. Kinetics of crystal nucleation in undercooled droplets of Sb- and Те- based alloys used for phase change recording. J. Appl. Phys., Vol. 98, 2005, P. 54 910.
- Uhlmann D.R. Nucleation, crystallyzation and glass formation. J. Non-Cryst. Sol., 1980, Vol. 38 39, part 2, P. 693 — 698.
- H.B. Singh, A. Holz. Stability limit of supercooled liquids. Solid State Commun., Vol. 45, 1983, P. 985 987.
- A. Redaelli, D. Ielmini, U. Russo, A.L. Lacaita. Intrinsic data retention in nanoscaled PCMs Part II: Statistical analysis and prediction of failure time. IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 53, 2006, P. 3040 — 3046.
- Пресняков М.Ю., Воронков Э. Н., Попов А. И. Микроструктура пленок системы германий-сурьма-теллур. Материалы международного научно-методического семинара МЭИ: Флуктационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах, Москва, 2010, С. 218 222.
- А.П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.- Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. Физические величины: Справочник. М.- Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Н.А. Богословский, К. Д. Цэндин. Физика эффектов переключения и памяти в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. Физика и техника полупроводников, том 46, вып. 5, 2012, С. 577 608.
- Боровов Г. И. Устойчивость фазовых состояний в стеклообразных полупроводниках и устройствах памяти на их основе. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.- М.: МЭИ, 1981.
- R.A. Cobley and C.D. Wright. Spice modelling of PCRAM devices. IEE Proc.-Sci. Meas. Technol., Vol. 150, № 5, September 2003, P. 237 239.
- X.Q. Wei, L.P. Shi, W. Rajan, R. Zhao, B.S. Quek, X.S. Miao and T.C. Chong. Universal HSPICE Model for Chalcogenide Based Phase Change Memory Elements. Conference Publications of Non-Volatile Memory Technology Symposium, 15−17 Nov., 2004, P. 88 91.
- Минаев B.C. Критерий стеклообразования в халькогенидных системах. Доклады международной конференции «Аморфные полупроводники 78», Прага-Пардубице, 1978, С. 71 74.
- БорисоваЗ.У. Халькогенидные полупроводниковые стекла- JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983.
- Juska G., Arlauskas К. Impact ionization and mobilities of charge carriers at high electric field in amorphous selenium. Phys. Stat. Sol. (A), Vol. 59, Issue 1, 1980, P. 389−393.
- S. Kasap, J.A. Rowlands, S.D. Baranovskii, K. Tanioka. Lucky drift impact ionization in amorphous semiconductors. J. Appl. Phys., Vol. 96, № 4, 2004, P. 2037 2048.
- V.I Arkhipov, S. O Kasap. Is there avalanche multiplication in amorphous semiconductors? J. of Non-Cryst. Solids, Vol. 266 269, Part 2, 2000, P. 959 -963.