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Fe-NAND提高NAND的性能和扩展性

来源:宁海在线 编辑:源慕远 时间:2019-08-07 点击:9891

根据新型电子器件集团的ShigekiSakai在国家先进工业科学与技术研究所纳米电子研究所的研究,铁电栅极FET可以显着提高NAND闪存的性能日本最大的公共研究机构(AIST)和东京大学工学研究院副教授KenTakeuchi

由Sakai和Takeuchi开发的存储单元FeFET可以编程擦除100m或更多次,编程电压低于6V,而传统的NAND闪存单元具有一万个编程/擦除耐久性周期,编程电压约为20V。

而30nm被广泛认为是最小的传统浮点NAND闪存将扩展到的几何尺寸,FeFET可以缩小到20nm和10nm技术世代。

将FeFET用作铁电NAND(Fe-NAND)闪存中的存储单元不仅会大大增加编程/擦除耐久性周期的数量,而且Sakai和Takeuchi声称,由于没有浮栅,相邻存储单元之间的电容耦合噪声也会降低。

FeFET单元采用约10nm厚的高介电常数电介质Hf-Al-O开发采用脉冲激光沉积技术,在p型Si半导体衬底上依次沉积400nm厚的铁电SrBi2Ta2O9薄膜,然后沉积200nm厚的铂薄膜。

杂质掺杂条件调整了沟道区域,以便为NAND闪存单元优化阈值电压。使用光刻法形成栅极,源极,漏极和衬底电极。然后,获得了具有金属-铁电-绝缘体-半导体(MFIS)堆叠栅极结构的n沟道FeFET。

在施加编程和擦除电压脉冲之后测量FeFET的阈值电压脉冲宽度。结果是高速10μs和低电压6V的脉冲工作足以显示两个可区分的阈值电压,这两个阈值电压对应于两种不同的记忆状态。

还测量了FeFET的阈值电压在应用编程和擦除干扰电压之后,这些电压是在所选单元被编程和擦除的同时不可避免地施加在未选择单元上的电压。

因此,适当的电压应用条件为未选择单元格通过程序避免存储器错误并发现擦除干扰。

从编程,擦除和编程干扰操作的阈值电压保持曲线上绘制的外推线判断,这个n沟道FeFET是预期的保留数据长达十年。此外,即使在10μs和6V的100m电压脉冲用于数据编程和擦除之后,阈值电压也没有显着变化,这表明FeFET具有比100m更多的编程/擦除耐久性周期。

<因此,Sakai和Takeuchi认为,Fe-NAND有望成为适用于未来20纳米和10纳米技术的高密度,高容量非易失性存储器。

文章链接地址:http://www.koolclam.com/jiaju/dianshigui/201908/1444.html

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