【摘要】： 當集成電路生產(chǎn)工藝節(jié)點進入50nm以下,傳統(tǒng)浮柵結(jié)構(gòu)的編程擦除速度和數(shù)據(jù)保持能力已經(jīng)無法同時滿足非揮發(fā)存儲應(yīng)用的要求。金屬納米晶存儲器具有更高的速度和更好的可靠性,它將成為一種下一代浮柵結(jié)構(gòu)非易失存儲器件的有力替代者。因此有必要全面研究影響金屬納米晶非揮發(fā)存儲器存儲特性的因素。本文的研究為金屬納米晶存儲器代替?zhèn)鹘y(tǒng)浮柵結(jié)構(gòu)完善了理論依據(jù)。 本文從金屬浮柵結(jié)構(gòu)電容模型計算、TCAD軟件仿真和數(shù)據(jù)保持能力建模三方面對金屬納米晶存儲器存儲特性進行了研究。首先,從器件的電容模型出發(fā),分析了影響器件編程擦除速度的因素。其次,利用TCAD軟件SILVACO/ATLAS仿真金屬納米晶存儲器件編程擦除特性。最后,在綜合考慮量子限制和庫倫阻塞兩種效應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立并驗證了金屬納米晶數(shù)據(jù)保持能力的數(shù)學分析模型。 研究結(jié)果表明:(1)增大浮柵功函數(shù)對不影響器件的編程速度,會減小器件的擦除速度,提高器件的數(shù)據(jù)保持能力。(2)增大控制柵功函數(shù)會減小器件的編程速度,會提高器件的擦除速度,不影響器件的數(shù)據(jù)保持能力。(3)金屬納米晶存儲器中金屬納米晶的數(shù)量越多、直徑越大,器件的編程速度越快。(4)庫侖阻塞對金屬納米晶存儲器的數(shù)據(jù)保持能力的影響不可忽略。(5)當金屬納米晶器件具有4nm厚度隧穿氧化層和大功函數(shù)金屬材料(如Pt)納米晶,保守估計器件的數(shù)據(jù)保持能力可達到30年。
【圖文】：

第一章 緒論紹了非揮發(fā)存儲器件的市場概況，，然后總結(jié)了非揮發(fā)性存儲器引出金屬納米晶存儲器件，最后簡要介紹全文內(nèi)容。儲器市場儲器件是一種重要的存儲器件，它的特點是在電源被切斷的情中的信息，商業(yè)產(chǎn)品要求能將數(shù)據(jù)保留十年。近年來，隨著消儲設(shè)備、筆記本電腦和 PDA 等）的廣泛使用，非揮發(fā)性存儲速存儲器(Flash Memory)為主的非揮發(fā)存儲器件市場份額十年7 年全球市場總額達到 200 億美元。

圖 1.2 FLASH 存儲器應(yīng)用[1.1]Fig. 1.2 FLASH memory application[1.1]件結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史儲器件(Non-Volatile Semiconductor Memory, NVSM)EPROM 到 Flash Memory 的各個階段。圖 1.3 展現(xiàn)了 中浮柵結(jié)構(gòu)是所有非揮發(fā)存儲器件的基礎(chǔ)，半導體納可靠性，金屬納米晶存儲器則試圖進一步提高半導體米晶存儲器件由Zengtao Liu于2002年首次提出，預計納米晶存儲器越來越多的受到來自學術(shù)界的關(guān)注。本FAMOS FLOTOX ETOX SONOS TANOSby Intel by Intel by Intel by Saifun by Samsung
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TP333

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本文編號：2670183