导读:本文包含了非挥发存储器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:新型非挥发存储器,电路设计,存储单元,功耗优化
非挥发存储器论文文献综述
陶子豪[1]（2016）在《新型非挥发存储器及系统优化技术研究》一文中研究指出新型非挥发存储器(non-volatility memory,NVM)是一类具有非挥发特性的新介质半导体存储器,其主要代表有铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM),相变存储器(Phase Change Memory,PCM),磁阻存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)和阻变存储器(Resistive Random Access Memory,RRAM)。相比于传统半导体存储器,新型非挥发存储器还具有高速读写,低功耗和高密度存储的特点,被认为是下一代半导体存储器的发展方向。本论文以新型非挥发存储器为研究对象,对其在电路设计层面和存储系统层面的若干内容进行了系统分析研究。在电路模块层面,针对新型非挥发存储器的操作特点,首先对其读写操作电路进行了分析研究,总结归纳了读写操作电路在设计上的共性方法,并通过具体电路仿真分析了其工作原理,参数影响和优势;然后结合新型非挥发存储器特点,对其接口电路的设计做了一定研究,提出对接口电路模块设计,时序设计,信号完整性设计等方面的改进方案。在多值存储技术上,在充分调研了几种新型非挥发存储器多值存储原理和特点的基础上,针对第二代磁阻存储器(Spin Torque Transfer Random Access Memory,STT-RAM)多值存储技术上的电流和功耗过载问题,提出了2T1MTJs(2 Transistors1 Magnetic Tunnel Junctions)存储单元结构,并采用45nm低功耗PTM(Predictive Technology Model)场效应晶体管模型进行了仿真验证,结果显示,与传统1T1MTJs结构相比,MTJs器件中软比特位上电流至少可减少一半,功耗至少可减少72%。在存储器功耗优化方面,在充分调研了从材料,器件结构,电路设计到存储系统级的功耗优化方案基础上,针对其中的编码优化读出功耗方案进行了理论论证和实验验证,证明其可行性。进一步结合几种新型非挥发存储器特点分析研究了编码优化读出功耗方案的适用性,基于此提出了加入奇偶校验位的改进方案,理论论证表明,改进方案相比于原本方案在数据可靠性方面更具有优势,而功耗代价可以忽略。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-18）
刘利芳[2]（2015）在《高密度电荷俘获型非挥发存储器研究》一文中研究指出由于应用市场对非挥发闪存日益增长的高密度和大容量的要求,闪存的工艺水平已经进入1X nm节点,传统的浮栅型存储器件因为可缩小性差,相邻单元干扰增加而面临可靠性下降的问题;电荷俘获型存储器(CTM)成为其可能的替代技术。针对CTM,目前有叁种提高存储密度的方法:采用多值或者多位存储技术提高每个器件单元的存储位数,采用高k材料作为电荷俘获层增大器件存储窗口,平面型器件转为叁维(3D)存储结构降低单元等效面积。本论文主要针对高k材料作为电荷俘获层的存储特性以及与3D存储结构尺寸缩小相关的可靠性问题展开研究,同时论文研究了针对嵌入式闪存的高密度存储方法。论文开展了高k材料作为电荷俘获层的存储结构遴选、工艺优化和能带结构优化的工作。通过对比研究了单层Ta2O5、Hf O2以及两者的复合结构Ta2O5/Hf O2/Ta2O5(THT)和Hf O2/Ta2O5/Hf O2(HTH)的存储特性;研究表明复合存储材料能够实现更大的编程和擦除窗口,其中THT能带结构中间的势垒阻挡了编程和擦除时的电荷俘获和隧穿发射,而HTH结构的存储特性优于THT结构。论文进而优化了HTH结构的制备工艺,结果表明增加退火温度会提高器件编程擦除速度,采用O2退火氛围可以抑制背栅注入。最后,通过改变HTH结构中两个Hf O2势垒层的厚度配比,制备获得了优化的MAHTHOS(Al-Al2O3-Hf O2-Ta2O5-Hf O2-Si O2-Si)器件,实现了较大的存储窗口和良好的可靠性,有利于多位存储技术的应用。针对电荷俘获型3D存储器件,电荷会沿着纵向连续的氮化硅迁移而引起相邻单元间串扰,制约了存储阵列纵向尺寸的缩小。论文提出并通过仿真验证了从器件保持特性中分离电荷横向迁移影响的表征方法,并基于该方法对电荷横向迁移特性进行研究;建模和机理分析结果表明Poole-Frenkel发射对电荷横向迁移起主要作用,而陷阱之间的隧穿作用可以忽略;另外,论文还分析了氮化硅厚度和电场应力导致的退化对电荷横向迁移的影响。针对嵌入式闪存应用领域,论文基于双位非均匀沟道的CTM器件提出一种实现e NAND和e NOR混合存储架构的方案,并对其操作方法进行研究。同时,论文通过仿真和实验验证对高密度大容量存储阵列的电路系统设计方法进行了研究,最终成功制备了1 Gb NOR型闪存验证芯片,实现单字节100 ns的随机读取速度。(本文来源于《清华大学》期刊2015-04-01）
袁方[3]（2014）在《新型高密度非挥发存储器研究》一文中研究指出随着便携式消费类电子产品的蓬勃发展,人们对非挥发存储器的容量和集成密度提出了越来越高的要求。为了提高存储器的集成密度,器件尺寸不断缩小,多值存储技术获得越来越广泛的应用,3D堆迭技术也逐渐成为研究热点。然而,器件尺寸的缩小终将走向物理极限,多值存储技术的可靠性及其它各项性能也都存在很多问题,而3D技术则因面临材料选择、器件结构、工艺实现难度等诸多艰巨的挑战也暂时不会迅速推广,因此,为了实现更高的数据存储密度、更小的单位比特成本,急需一种新型的与CMOS工艺高度兼容的存储器结构。阻变存储器(RRAM)及其叁维集成的新型存储器由于简单的器件结构、紧凑的存储阵列、优良的存储性能和与现有CMOS工艺的高兼容度,成为最具潜力的解决方案之一。本文针对现有高密度非挥发存储技术中尚未解决的问题,开展了阻变介质的材料筛选、器件结构及存储性能、多值特性和叁维集成等多方面的研究工作。为了遴选出适用于高密度阻变存储器件的存储介质薄膜材料,研究中制备了基于高k材料、碳基材料、有机高分子材料等的RRAM器件,分析其阻变存储特性、物理机制和可靠性等,并综合比较优选出以HfO2为基础的阻变材料体系。在RRAM器件辐照特性的研究中,论文提出了一种混合导电细丝模型,较好地解释了辐照引起的存储性能退化现象。针对RRAM器件的多值存储性能,一方面,提出了一种优化的电压-电流综合调节的操作方法来增大存储窗口并提高存储数据的可靠性;另一方面从材料和器件的角度,探索了迭层结构对多值存储性能的改善,同时建立了RRAM器件中导电细丝的微观模型,并利用仿真软件对这一模型进行了模拟分析,从而指导多值存储器件的优化设计。围绕叁维存储技术,分别对交叉点阵结构和垂直环栅结构的器件进行了研究。在交叉点阵结构的叁维存储器研究中,设计了一种新型的高性能选择开关器件及其存储阵列架构和操作方法,研究了选择器件与阻变介质薄膜在叁维集成中的工艺制备技术。在垂直的环栅型叁维存储器研究中,实验分析了多层环栅器件的存储性能,并从存储阵列、操作方法、外围电路等多方面,初步探索了新型环栅器件在叁维高密度阻变存储器应用中的实现方案。(本文来源于《清华大学》期刊2014-11-01）
章旭明[4]（2014）在《非挥发半导体存储器辐照失效机理及抗辐照加固研究》一文中研究指出随着我国空间技术的不断进步,对外太空的探索越来越频繁。在外太空中存在大量的空间辐射,这些辐射对运行在其中的卫星等宇航器件有致命的影响,会导致器件的失效,这些器件中集成电路产品对辐射环境更加的敏感。随着人们对空间辐射环境认识的加深,如何提高集成电路的抗辐照能力,也就成了各国的重点研究领域,这些研究中以半导体存储器的辐照失效机理以及相应的抗辐照加固技术为重点,本文系统性的概括了辐射环境以及辐射效应。半导体存储器分为挥发性存储器和非挥发性存储器两类,其中非挥发性半导体存储器在断电的情况下数据不会丢失,常用来存储大容量的数据。非挥发性存储器中以EEPROM和FLASH这两种存储器使用最为广泛,本文的工作主要对FLASH存储器开展研究。非挥发性半导体存储器的辐照失效类型主要有单粒子失效、总剂量失效和剂量率失效等几大类。本文详细分析了各类辐照失效的内在机理,在分析失效机理的基础上,研究了各种抗辐照加固技术,主要有设计加固和工艺加固两大类。在完成辐照失效机理和抗辐照加固技术的研究基础上,本文采用设计加固的方法设计了一款具有抗辐照能力的FLASH器件并进行了辐照试验。通过对FLASH器件辐照试验数据的分析,验证了所采用的抗辐照加固技术可以有效提高器件的抗辐照能力。为进一步提高器件的抗辐照能力,本文提出了综合设计和工艺的抗辐照加固方法,为后续工作开展的另一个起点。(本文来源于《复旦大学》期刊2014-03-20）
黄玥[5]（2011）在《电学双稳态聚合物基非挥发存储器及其导电机理研究进展》一文中研究指出本文较系统地介绍了电学双稳态聚合物基存储器的基本特性和结构,并对聚合物存储器中高低阻态之间相互转换的物理和化学机制进行了比较全面的综述,从而为进一步研究电学双稳态聚合物基非挥发存储器提出了有益的指导。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2011年03期）
杨潇楠,王永,张满红,张博,刘明[6]（2011）在《基于硅纳米晶的非挥发存储器制备与存储特性》一文中研究指出硅纳米晶非挥发存储器由于其卓越的性能以及与传统工艺的高度兼容性,近来引起高度关注。采用两步低压化学气相淀积(LPCVD)生长方式制备硅纳米晶(Si-NC),该方法所制备的硅纳米晶具有密度高、可控性好的特点,且完全兼容于传统CMOS工艺。在此基础上制作四端硅纳米晶非挥发存储器,该器件展示出良好的存储特性,包括10 V操作电压下快速地擦写,数据保持特性的显着提高,以及在105次擦写周期以后阈值电压(Vt)飘移低于10%的良好耐受性。该器件在未来高性能非挥发存储器应用上极具潜质。(本文来源于《半导体技术》期刊2011年06期）
范伟海[7]（2009）在《ULSI不挥发存储器工艺和产品可靠性测试研究》一文中研究指出自上世纪60年代以来,作为存储器两大分支之一的不挥发存储器经历了有掩膜式的只读存储器(Mask ROM),紫外光擦除的电可编程存储器(UVEPROM),电可擦写的不挥发存储器(EEPROM),闪存(Flash)等等。根据市场需求的不同,大部分都还应用在我们日常用的电子产品当中,象游戏卡,公交卡,智能卡,U盘啊等内部都有不挥发存储器芯片的踪影。可靠性研究的是产品在正常使用情况下的寿命情况。作为产品质量的重要属性,可靠性越来越受到人们的重视。一个可靠性不好使用寿命短的产品是必然要被市场所淘汰。因此,除了优化生产线的工艺条件外,设计人员现在在产品设计阶段和版图规划过程中也都会考虑到避免潜在的可靠性问题从而减少损失.集成电路的总是往更高密度,更高存储量,更快速度的方向发展。随着先进技术的应用,关键尺寸(CD)的不断降低,随之带来的不断上升的电场,漏电流等都给半导体产品的可靠性提出了挑战;随着产品使用时间的推移,寿命的临近,MOS器件的退化,阈值电压漂移,氧化层的击穿,跨导下降和金属连线的疲劳等都会使芯片的功能失效从而导致整个产品的报废。通常这些失效都被要求在10年,20年甚至更长以后。因此为了得到量化的可靠性寿命,我们引进加速应力测试方法,它的特性是在加大应力(包括温度,电压,电流,压力,环境湿度等)而不违背正常使用情况的失效机制的前提下来实现短时间内得到产品寿命。本文通过介绍不挥发存储器的工作特性,主要研究了工艺可靠性当中的一些测试项目,流程,和标准。对于热载流子注入效应,工艺中通过调节LDD来降低电场达到减轻热载流子损伤带来的退化问题的实例图比较;在产品可靠性的耐久力循环实验中,研究发现了隧道氧化层和掩埋离子注入层之间的对准覆盖问题引起的良率软失效和后期可靠性失效,其间用相应模型的进行了推理和分析。在数据保存力中,对于传统的全0或全1测试图形,根据一个失效的实例分析,当存在相邻bit浮栅对浮栅的漏电途径时,这些图形并不有效,而是要通过更加敏感的CKBD图形才能反映出来。另外提出在客户出货时的CP1,烘烤,和CP2流程来降低后期使用当中的失效风险。(本文来源于《复旦大学》期刊2009-03-20）
蔡炳初[8]（2008）在《非挥发相变存储器基础研究》一文中研究指出随着移动通讯、存储卡和英特网的高速发展,对存储器的存储密度、读写速度、功耗和成本提出了越来越高的要求。存储器可以分为挥发型和非挥发型两种。所谓非挥发型,即在断电的情况下仍然能够保存数据。目前商用非挥发存储器的主流技术是基于浮栅的"闪存"技术(FLASH memory)。但是半导体业界预估,FLASH 在进入65nm 之后就会出现瓶颈,45nm 几乎就是无法突破的障碍。(本文来源于《中国真空学会2008年学术年会论文摘要集》期刊2008-10-01）
闾锦,陈裕斌,潘力佳,濮林,施毅[9]（2008）在《非挥发浮栅存储器用PtAu纳米颗粒单层膜的制备》一文中研究指出将Langmuir-Blodgett(LB)膜等化学方法应用于非挥发浮栅存储器制备工艺中.采用反相微乳液方法合成的分散良好的PtAu纳米颗粒粒径约为5 nm,并应用LB膜方法在存储器隧穿氧化层上制备了PtAu纳米颗粒的单层膜.采用SEM对LB膜的表面形貌进行观测,研究了表面压对成膜质量的影响,结果表明在表面压为15 mN/m时可获得密度为1011cm-2均匀分布的PtAu纳米颗粒单层二维阵列,可应用于非挥发性金属纳米颗粒浮栅存储器,并成功拓展了LB膜等化学方法的应用范围.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2008年02期）
顾怀怀[10]（2008）在《金属纳米晶非挥发存储器存储特性的模拟》一文中研究指出当集成电路生产工艺节点进入50nm以下,传统浮栅结构的编程擦除速度和数据保持能力已经无法同时满足非挥发存储应用的要求。金属纳米晶存储器具有更高的速度和更好的可靠性,它将成为一种下一代浮栅结构非易失存储器件的有力替代者。因此有必要全面研究影响金属纳米晶非挥发存储器存储特性的因素。本文的研究为金属纳米晶存储器代替传统浮栅结构完善了理论依据。本文从金属浮栅结构电容模型计算、TCAD软件仿真和数据保持能力建模叁方面对金属纳米晶存储器存储特性进行了研究。首先,从器件的电容模型出发,分析了影响器件编程擦除速度的因素。其次,利用TCAD软件SILVACO/ATLAS仿真金属纳米晶存储器件编程擦除特性。最后,在综合考虑量子限制和库伦阻塞两种效应的基础上,建立并验证了金属纳米晶数据保持能力的数学分析模型。研究结果表明:(1)增大浮栅功函数对不影响器件的编程速度,会减小器件的擦除速度,提高器件的数据保持能力。(2)增大控制栅功函数会减小器件的编程速度,会提高器件的擦除速度,不影响器件的数据保持能力。(3)金属纳米晶存储器中金属纳米晶的数量越多、直径越大,器件的编程速度越快。(4)库仑阻塞对金属纳米晶存储器的数据保持能力的影响不可忽略。(5)当金属纳米晶器件具有4nm厚度隧穿氧化层和大功函数金属材料(如Pt)纳米晶,保守估计器件的数据保持能力可达到30年。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-01-01）
非挥发存储器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于应用市场对非挥发闪存日益增长的高密度和大容量的要求,闪存的工艺水平已经进入1X nm节点,传统的浮栅型存储器件因为可缩小性差,相邻单元干扰增加而面临可靠性下降的问题;电荷俘获型存储器(CTM)成为其可能的替代技术。针对CTM,目前有叁种提高存储密度的方法:采用多值或者多位存储技术提高每个器件单元的存储位数,采用高k材料作为电荷俘获层增大器件存储窗口,平面型器件转为叁维(3D)存储结构降低单元等效面积。本论文主要针对高k材料作为电荷俘获层的存储特性以及与3D存储结构尺寸缩小相关的可靠性问题展开研究,同时论文研究了针对嵌入式闪存的高密度存储方法。论文开展了高k材料作为电荷俘获层的存储结构遴选、工艺优化和能带结构优化的工作。通过对比研究了单层Ta2O5、Hf O2以及两者的复合结构Ta2O5/Hf O2/Ta2O5(THT)和Hf O2/Ta2O5/Hf O2(HTH)的存储特性;研究表明复合存储材料能够实现更大的编程和擦除窗口,其中THT能带结构中间的势垒阻挡了编程和擦除时的电荷俘获和隧穿发射,而HTH结构的存储特性优于THT结构。论文进而优化了HTH结构的制备工艺,结果表明增加退火温度会提高器件编程擦除速度,采用O2退火氛围可以抑制背栅注入。最后,通过改变HTH结构中两个Hf O2势垒层的厚度配比,制备获得了优化的MAHTHOS(Al-Al2O3-Hf O2-Ta2O5-Hf O2-Si O2-Si)器件,实现了较大的存储窗口和良好的可靠性,有利于多位存储技术的应用。针对电荷俘获型3D存储器件,电荷会沿着纵向连续的氮化硅迁移而引起相邻单元间串扰,制约了存储阵列纵向尺寸的缩小。论文提出并通过仿真验证了从器件保持特性中分离电荷横向迁移影响的表征方法,并基于该方法对电荷横向迁移特性进行研究;建模和机理分析结果表明Poole-Frenkel发射对电荷横向迁移起主要作用,而陷阱之间的隧穿作用可以忽略;另外,论文还分析了氮化硅厚度和电场应力导致的退化对电荷横向迁移的影响。针对嵌入式闪存应用领域,论文基于双位非均匀沟道的CTM器件提出一种实现e NAND和e NOR混合存储架构的方案,并对其操作方法进行研究。同时,论文通过仿真和实验验证对高密度大容量存储阵列的电路系统设计方法进行了研究,最终成功制备了1 Gb NOR型闪存验证芯片,实现单字节100 ns的随机读取速度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非挥发存储器论文参考文献
[1].陶子豪.新型非挥发存储器及系统优化技术研究[D].电子科技大学.2016
[2].刘利芳.高密度电荷俘获型非挥发存储器研究[D].清华大学.2015
[3].袁方.新型高密度非挥发存储器研究[D].清华大学.2014
[4].章旭明.非挥发半导体存储器辐照失效机理及抗辐照加固研究[D].复旦大学.2014
[5].黄玥.电学双稳态聚合物基非挥发存储器及其导电机理研究进展[J].功能材料与器件学报.2011
[6].杨潇楠,王永,张满红,张博,刘明.基于硅纳米晶的非挥发存储器制备与存储特性[J].半导体技术.2011
[7].范伟海.ULSI不挥发存储器工艺和产品可靠性测试研究[D].复旦大学.2009
[8].蔡炳初.非挥发相变存储器基础研究[C].中国真空学会2008年学术年会论文摘要集.2008
[9].闾锦,陈裕斌,潘力佳,濮林,施毅.非挥发浮栅存储器用PtAu纳米颗粒单层膜的制备[J].纳米技术与精密工程.2008
[10].顾怀怀.金属纳米晶非挥发存储器存储特性的模拟[D].上海交通大学.2008