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歐洲研究機(jī)構(gòu)IMEC在國(guó)際電子元件大會(huì)(IEDM)上，提出了尺寸僅10nm x 10nm的電阻式RAM(RRAM)存儲(chǔ)單元。據(jù)IMEC稱這種超小型的存儲(chǔ)器具有取代NAND閃存的潛力。 RRAM名列可取代NAND閃存潛力的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器候選技術(shù)之一，它以電荷儲(chǔ)存為基礎(chǔ)。過去，業(yè)界普遍認(rèn)為該技術(shù)很難微縮到18nm的平面尺寸以下。 RRAM是以2個(gè)穩(wěn)定電阻狀態(tài)之間的電阻元件材料的電子開關(guān)為基礎(chǔ)，而且能被包含在一個(gè)交叉陣列中。IMEC主要瞄準(zhǔn)基于鉿/氧化鉿的材料，將之作為傳統(tǒng)氮化鈦界面之間的開關(guān)材料夾層。 RRAM技術(shù)的主要特性──有時(shí)也被稱為憶阻器──在于因交叉陣列結(jié)構(gòu)而具備的密度潛力和速度優(yōu)勢(shì)。IMEC的研究人員之前曾經(jīng)表示，他們對(duì)基于材料中氧空缺運(yùn)動(dòng)的絲狀(filamentary)開關(guān)機(jī)制已經(jīng)有了良好的理解。 IMEC的報(bào)告顯示，其鉿/氧化鉿電阻堆疊的面積小于10nm x 10nm，其耐受性超過10^9 (10億)次。它能在極低電壓下實(shí)現(xiàn)ns級(jí)的開/關(guān)時(shí)間，而電阻窗口因素為50，顯示在200℃環(huán)境下經(jīng)過30小時(shí)后，仍可正常運(yùn)作。這意味著在100℃條件下數(shù)據(jù)可連續(xù)保留10年。 據(jù)稱每字節(jié)的開關(guān)能量低于0.1pJ，交流工作電壓低于3V。 此外，IMEC還特別針對(duì)進(jìn)一步的微縮，對(duì)PRAM單元上的薄膜結(jié)晶在工作時(shí)的影響進(jìn)行了研究。該機(jī)構(gòu)也說明了帽蓋層(cap layer)的作用和交換機(jī)制。 |
