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相變存儲器與應用基礎pdf文件

發布時間: 2023-07-11 10:34:00

『壹』 常見的非易失性存儲器有哪幾種

常見的非易失性存儲器有以下幾種:

一、可編程只讀內存:PROM(Programmable read-only memory)

其內部有行列式的鎔絲,可依用戶(廠商)的需要,利用電流將其燒斷,以寫入所需的數據及程序,鎔絲一經燒斷便無法再恢復,亦即數據無法再更改。

二、電可擦可編程只讀內存:EEPROM(Electrically erasable programmable read only memory)

電子抹除式可復寫只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)之運作原理類似EPROM,但是抹除的方式是使用高電場來完成,因此不需要透明窗。

三、可擦可編程只讀內存:EPROM(Erasable programmable read only memory)

可利用高電壓將數據編程寫入,但抹除時需將線路曝光於紫外線下一段時間,數據始可被清空,再供重復使用。因此,在封裝外殼上會預留一個石英玻璃所制的透明窗以便進行紫外線曝光。

四、電可改寫只讀內存:EAROM(Electrically alterable read only memory)

內部所用的晶元與寫入原理同EPROM,但是為了節省成本,封裝上不設置透明窗,因此編程寫入之後就不能再抹除改寫。

五、快閃記憶體:Flash memory

是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式,允許在操作中被多次擦或寫的存儲器。這種科技主要用於一般性數據存儲,以及在電腦與其他數字產品間交換傳輸數據,如儲存卡與U盤。快閃記憶體是一種特殊的、以宏塊抹寫的EEPROM。早期的快閃記憶體進行一次抹除,就會清除掉整顆晶元上的數據。

『貳』 相變存儲器的工作原理

相變存儲器(PCM)是一種非易失存儲設備,它利用材料的可逆轉的相變來存儲信息。同一物質可以在諸如固體、液體、氣體、冷凝物和等離子體等狀態下存在,這些狀態都稱為相。相變存儲器便是利用特殊材料在不同相間的電阻差異進行工作的。
在非晶態下,GST材料具有短距離的原子能級和較低的自由電子密度,使得其具有較高的電阻率。由於這種狀態通常出現在RESET操作之後,一般稱其為RESET狀態,在RESET操作中DUT的溫度上升到略高於熔點溫度,然後突然對GST淬火將其冷卻。冷卻的速度對於非晶層的形成至關重要。非晶層的電阻通常可超過1兆歐。
在晶態下,GST材料具有長距離的原子能級和較高的自由電子密度,從而具有較低的電阻率。由於這種狀態通常出現在SET操作之後,我們一般稱其為SET狀態,在SET操作中,材料的溫度上升高於再結晶溫度但是低於熔點溫度,然後緩慢冷卻使得晶粒形成整層。晶態的電阻范圍通常從1千歐到10千歐。晶態是一種低能態;因此,當對非晶態下的材料加熱,溫度接近結晶溫度時,它就會自然地轉變為晶態。
典型的GST PCM器件結構頂部電極、晶態GST、α/晶態GST、熱絕緣體、電阻(加熱器)、底部電極組成。一個電阻連接在GST層的下方。加熱/熔化過程隻影響該電阻頂端周圍的一小片區域。擦除/RESET脈沖施加高電阻即邏輯0,在器件上形成一片非晶層區域。擦除/RESET脈沖比寫/SET脈沖要高、窄和陡峭。SET脈沖用於置邏輯1,使非晶層再結晶回到結晶態。

『叄』 pcm是什麼意思,代表什麼

PCM是Phase Change Memory的簡稱,中文名稱為相變存儲器,它利用硫族化合物在晶態和非晶態巨大的導電性差異來存儲數據的。

PCM是一種非易失存儲設備,它利用材料的可逆轉的相變來存儲信息。同一物質可以在諸如固體、液體、氣體、冷凝物和等離子體等狀態下存在,這些狀態都稱為相。相變存儲器便是利用特殊材料在不同相間的電阻差異進行工作的。

原理:

一個電阻連接在GST層的下方。加熱/熔化過程隻影響該電阻頂端周圍的一小片區域。擦除/RESET脈沖施加高電阻即邏輯0,在器件上形成一片非晶層區域。SET脈沖用於置邏輯1,使非晶層再結晶回到結晶態。晶態是一種低能態;因此,當對非晶態下的材料加熱,溫度接近結晶溫度時,它就會自然地轉變為晶態。

在非晶態下,GST材料具有短距離的原子能級和較低的自由電子密度,使得其具有較高的電阻率。由於這種狀態通常出現在RESET操作之後,我們一般稱其為RESET狀態,在RESET操作中DUT的溫度上升到略高於熔點溫度,然後突然對GST淬火將其冷卻。

在晶態下,GST材料具有長距離的原子能級和較高的自由電子密度,從而具有較低的電阻率。一般稱其為SET狀態,在SET操作中,材料的溫度上升高於再結晶溫度但是低於熔點溫度,然後緩慢冷卻使得晶粒形成整層。晶態的電阻范圍通常從1千歐到10千歐。

以上內容參考:網路-PCM