【相变存储器的工作原理及测试方法分析1200字】

XII相变存储器的工作原理及测试方法分析综述1.1相变存储器的工作原理相变存储器的工作原理主要就是相变材料在晶态和非晶态之间的来回转化，晶态时的相变材料电阻值小，非晶态时的相变材料电阻值大，就可以作为计算机内部存储中的0和1这两个状态。相变材料不同相之间的电阻差异明显，晶态的材料具有长程有序的原子排列，电流可以很好的通过，外在表现为低阻态；非晶态的材料原子排列杂乱无序或短程有序，不方便电流的输运，外在表现为高阻态。这两者不同的状态可以被人们很方便的区分成高阻态和低阻态。这种巨大的电阻值差异，也可以为相变存储器带来很好的噪声容限，可以加强器件的性能。如图1-1所示，当在相变存储器两端通入较大的电压时，相变材料在这个较大电压下会产生热，周围的SiO2绝缘层可以隔热，将热量保持在相变材料上，直至相变材料融化。这时快速减小电压，使相变材料上的温度也迅速减小，淬火形成非晶态。这就是相变存储器的SET操作和过程。当通入一适宜的电压时，使相变材料可以缓慢的升温到超过结晶温度但是没有达到熔点时，保持这个电压一段时间，使相变材料有足够的时间进行结晶，再缓慢减小电压，使相变材料上施加的温度缓慢减少，就可以让相变材料进行结晶。这就是相变存储器的RESET操作和过程。相变存储器的读操作是加一较小的电压，通过相变存储器中流过电流的大小来判断相变存储器此时存储的状态。若通过较大的电流，则相变层电阻较小，此时存储的状态为低阻态；若通过较小的电流，则相变层电阻较大，此时存储的状态为低阻态。1.3相变存储器的测试相变存储器的测试主要是用半导体分析仪进行测试，这里使用的是AgilentB1500A半导体分析仪。它是多种测量和分析功能整合而成，可以很好的快速表征器件。它可以执行电流-电压曲线的测量和电容-电压曲线的测量。它还可以与电脑连接，通过EasyEXPERT软件连接，更方便使用。在没有连接上半导体分析仪时，这个软件也可以用来操作，可以编辑测试程序，软件可以在官网下载。如下是它的一些配置信息：下载的软件安装好之后，打开会出现下面的对话框，需要建立一个新的工作区并且点击右上方的continue按钮进入软件。图2-1新建工作区新建好工作区后，软件的界面如下：图2-2EasyEXPERT软件界面可以看到这个软件的菜单栏、模块栏和工作区。这时点击Tools/ Preference，在跳出来的Preference对话框中选择Legacy。这一步是让界面显示回到老版本中，可以更多的调用出一些设置模块。图2-3Preference对话框 图2-4老版本的软件界面再点击右侧的Configuration按钮，再点击Modules板块，可以看到对话框如下所示，这时注意每个模块后面的显示情况，如果Status下方都是PASS的话，就表面各个模块的使用是没有问题的。这时所有的配置已经完成，就可以开始测试了。图2-5Configuration对话框测试时，主要利用相变存储器的I-V特性进行测试，利用半导体分析仪的I-V测试模块。先将待测试的硅片放置于测试台上，在显微镜的观察下，将探针放置于所要测量的电极上。然后用测试仪的SET1模