各种存储器的简介.ppt

汇报人 ：伍法才 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 简单介绍5种非易失性存储器 二、非易失性存 储器的简单说明 一、引言 三、介绍5种非易 失性存储器 引　言 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,我们正迈向一个信息社会。信息社会离不开信息的存贮。近半个世纪以来,人们不断地探索存贮新技术,形成了品种繁多的存储器家族,其中的半导体不挥发性存储器( Non-VolatileSemiconductor Memory)因其具有掉电仍能保持信息的特点而成为存储器家族的热门领域。 简单介绍5种非易失性存储器 非易失性存储器（英语：non-volatile memory，缩写为NVRAM）是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器，其存储特性相当于硬盘。 简单介绍5种非易失性存储器 重要参数：保持性能、 耐受性能、读写速度、器件寿命、开关电阻比值 保持性能 ——非挥发性存储器的保持性能所对应的参数就是保持时间,这个时间是指从数据存储以后到第一次读错数据所跨越的时间长度。目前典型的数值是十年,而且是指在不供电的清况下。 耐受性能——在大多数非挥发技术中,写入和读取这样的常规操作会产生应力,最终能损害存储器的性能或者干扰存储器的存储数据。耐受性就是用来描叙存储器对这种应力的承受能力,这个参数的数值是指让存储器不能正确存储信息时的擦除一写入循环的最小次数。这些年以来,工业界一致认同存储器的耐受性至少要到达十万次才具有竞争力。 开关电阻比值—— ROFF/RON 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 简单介绍5种非易失性存储器 铁电随机存储器 （FeRAM） 相变随机存储器 （PRAM） 磁性随机存储器 （MRAM） 闪速存储器 (Flash Memory) 阻变存储器(RRAM) 1.闪速存储器(Flash Memory) 闪存的存储单元为三端器件，与场效应管有相同的名称：源极、漏极和栅极。栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层，用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。采用这种结构，使得存储单元具有了电荷保持能力，就像是装进瓶子里的水，当你倒入水后，水位就一直保持在那里，直到你再次倒入或倒出，所以闪存具有记忆能力。Flash存储器是通过向浮栅中注入或拉出电子来实现“写”或“擦”。向浮栅中注入电子时定义为“1”将浮栅中的电子拉出定义为“0”。 ? 1.闪速存储器(Flash Memory) 注入电子实现“写” ①热电子注入机理：当在漏和栅极上同时加高电压，电子从电场获得能量变成热电子，由源极向漏极迁移，在栅极电场的吸引下，当电子的能量大于Si/SO2界面势垒时，它们就能越过势垒注入到浮栅上。同时，强电场也会引起碰撞电离，碰撞电离产生的二次电子也能注入到浮栅上。 ①福勒 - 诺德海姆隧穿效应机理：当在栅极和衬底之间加一个电压时,在氧化层中会建立一个电场。一般情况下,由于SiO2和Si界面的电子势垒很高( 3. 2eV) ,电子很难越过势垒注入到多晶硅栅中。Fowler等人提出,当氧化层中电场达到10MV/cm,且氧化层厚度较小( 0. 01μm以下)时,电子将发生直接隧穿效应,穿过氧化层中势垒注入到浮栅。 小结：通过越过势垒和电子隧穿势垒实现注入电子。 拉出电子实现“擦” 在控制栅极上加上负电压，或在源/漏加正电压，存储电子通过隧穿离开浮到到衬底。 1.闪速存储器(Flash Memory) 电子注入示意图 1.闪速存储器(Flash Memory) 整个工作机理用能带图来说明 （a）初始阶段 (b)电子越过势垒或隧穿注入 1.闪速存储器(Flash Memory) （c）电子成功注入 (d)通过电子隧穿擦除 1.闪速存储器(Flash Memory) 硅基flash存储器作为传统的NVM器件，已被广泛投入到可移动存储器的应用当中。但是，工作寿命、读写速度的不足，写操作中的高电压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一步发展。 作为替代，多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注，这其中包括铁电随机存储器（FeRAM）、磁性随机存储器（MRAM） 、相变随机存储器（PRAM ） 、阻变随机存储器（RRAM）等。 2.铁电随机存储器（FeRAM） 原理 FRAM利用铁电晶体的铁 电效应实现数据存储,铁电 晶体的结构如图所示。铁 电效应是指在铁电晶体上施 加一定的电场时,晶体中心 原子在电场的作用下运动, 并达到一