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公开(公告)号：CN115130346A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210759289.X
申请日：2022-06-30
IPC: G06F30/23 , G11C13/00 , H01L45/00 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供一种相变存储器的电热分析方法及系统，包括：将相变存储器的相变层等比例划分为相同体积的多个子区域；确定所述掺杂材料的掺杂比例，并按照掺杂比例计算掺杂材料所占的子区域数量；根据所计算的子区域数量随机选取相应数量的子区域填充掺杂材料，剩余子区域填充相变材料；确定掺杂材料、相变材料、上电极、下电极以及绝缘绝热层的电热参数；确定相变存储器的边界条件和电流参数；边界条件为热边界条件，电流参数为RESET/SET电流脉冲；结合上述电热参数、电流参数以及边界条件对所述相变存储器进行热仿真分析，确定相变存储器接收RESET/SET电流脉冲后其内部的温度场分布情况，以进一步分析相变存储器内部的相变区域和RESET/SET功耗。
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公开(公告)号：CN116779069A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310689131.4
申请日：2023-06-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法，属于相变存储技术领域。本发明采用第一性原理计算，在原子尺度上，从不同角度分析基于元素掺杂含Te相变材料的非晶态模型局部结构和成键性质，实现对不同的掺杂元素及掺杂成分的筛选与优化，从微观层面获得元素掺杂综合提升含Te相变材料的结晶速度、非晶热稳定性和可靠性的物理机理；通过非晶化稳定性提高、结晶速度提升、循环特性提高三个优化目标，每个优化目标综合多个指标对比分析，实现对不同的掺杂元素及掺杂浓度的筛选与优化，为元素掺杂含Te相变材料及器件的研究提供指导方向，从而大大减小实验成本，缩短材料及器件的研制周期，提高研发效率。
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公开(公告)号：CN113072915B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202110312530.X
申请日：2021-03-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于氧掺杂的Sb2Te3相变材料、相变存储器及制备方法，属于微纳电子技术领域，其采用简单的掺杂工艺实现对Sb2Te3的微观结构及器件特性进行全面调控的方法及其应用，在Sb2Te3相变层中形成“壳‑核”微观结构，其中，非晶低热导率的“壳层”晶界起到类似于异质界面的作用，对发生相变的晶粒也即“核”部进行物理隔断，并起到热阻作用，改善电热利用效率，降低RESET功耗。其中，非晶壳层晶界阻隔Sb2Te3晶粒在相变过程中的原子迁移，提高器件的可靠性及循环擦写次数。同时，掺杂元素与核部相变材料元素成键，可有效提高相变材料的非晶稳定性，以上方面综合作用，能全方位地改善器件的综合性能。
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公开(公告)号：CN114912253B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202210423142.3
申请日：2022-04-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种相变储存材料中掺杂材料与基体材料的选配方法，属于相变存储技术领域，其依次基于以下原则进行选配：基于基体材料低熔点原则，基于掺杂材料择优成键原则，基于掺杂材料间隙掺杂原则，基于自发析出原则选配掺杂元素，基于界面热稳定原则，综合以上原则，选配掺杂元素，采用电热仿真方式预测界面对焦耳热量的影响，热量越高且越集中则认为材料体系越优，采用第一性原理仿真，预测析出相界面对原子迁移的影响，从而预测器件的循环耐久性能。本发明通过理论计算与预测确定材料类型及掺杂效果，可以大幅度减少实验上材料和器件制备工艺、微观分析及器件测试的工作量，节省自析出掺杂相变材料及器件的研发成本，提高研发效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116723758A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310689646.4
申请日：2023-06-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开单质M元素掺杂的高可靠相变材料、存储器及其制备方法，属于微纳米电子技术领域。所述相变材料包括：母体材料和掺杂元素，所述掺杂元素为单质M元素，所述M元素为Rb、Sr或者La。本发明提出的三种单质M元素，不仅能提升相变材料非晶热稳定性，还能加速晶化过程，提升SET速度，同时减少相变材料层在相变前后的体积变化，抑制器件内的电迁移，从而实现高速、高稳定、高循环特性的综合性能。
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公开(公告)号：CN112713242B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202011566277.2
申请日：2020-12-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米电流通道的相变存储器的制备方法，包括：在衬底上生长第一电极层；在第一电极层上沉积生长绝缘层；利用光刻刻蚀工艺刻蚀绝缘层直到第一电极层，并形成底面为金属电极层的凹槽；在凹槽内制备具有金属晶粒的纳米电流通道层，且金属晶粒贯穿该层厚度；在纳米电流通道层上方沉积相变材料；在相变材料上方沉积第二电极层形成具有纳米电流通道层的相变存储器。本发明通过纳米级导电通道大大减小了相变层与电极层之间的接触面积，并极大地提高了局部接触部位的电流密度，提高了电流在相变层中的产热效率；提高了相变层的电热利用效率；且工艺简单，使得相变存储器能够轻松实现操作功耗降低。
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公开(公告)号：CN114744109A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210326791.1
申请日：2022-03-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种四面体结构化合物掺杂的Sb‑Te相变材料和相变存储器，属于微纳米电子技术领域，Sb‑Te相变材料化学式为MAx(Sb‑Te)1‑x，MA为四面体结构化合物，x代表四面体结构化合物分子数占总分子数的百分比，0
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公开(公告)号：CN114361335A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111535353.8
申请日：2021-12-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种Cu掺杂的Sb2Te3体系相变材料、相变存储器及制备方法装置，属于微纳米电子技术领域。其中，Sb‑Te体系相变材料通过Cu元素掺杂，在局部富Cu的情况下形成同时具备四面体以及八面体结构的Cu3Te2键合。强键合的四面体结构提高Sb‑Te体系相变材料的非晶稳定性及数据保持能力，晶体构型八面体结构提高Sb‑Te体系相变材料的结晶速度。本发明还提供了包含该相变材料的相变存储器以及相变材料的制备方法。本发明的相变材料能同时改善器件的速度和非晶稳定性，提升相变存储器的综合性能。
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公开(公告)号：CN112490359A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011371102.6
申请日：2020-11-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明属于微电子器件及存储器技术领域，公开了一种基于AAO模板的Sb单元素纳米颗粒相变储存器及其制备方法；通过引入AAO模板，对Sb单元素相变颗粒在三维尺度上进行限制，提高Sb单元素相变层的非晶稳定性。其制备方法包括：在底电极层上沉积一层金属铝，通过二次阳极氧化方法在未经光刻胶掩模的裸露部分形成多孔氧化铝，并得到纳米尺寸的孔阵列。向纳米孔阵列内填充单元素Sb材料，用化学机械抛光方法控制垂直方向上的尺度，制备顶电极后即可得到基于Sb单元素纳米颗粒的新型相变储存器件。基于AAO模板的Sb单元素纳米颗粒相变储存器彻底消除了常规化合物相变材料多次操作之后出现的成分偏析问题，从根本上解决相变存储器的失效难题。
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