简介
《新型阻变存储技术》针对阻变存储器的潜在应用，重点阐述其基本科学问题和关键技术，系统地介绍了阻变存储器的背景、研发历程与现状、发展趋势、阻变材料、器件结构、电阻转变的机理、载流子输运模型与随机模型、电阻转变统计与模型、器件性能改善方法、集成技术、电路应用等。
目录
《纳米科学与技术》丛书序
前言
第1章绪论
1. 1非易失性存储器发展历程
1.2存储器发展趋势
1.2.1分立电荷存储器
1-2.2铁电存储器
1.2.3磁性存储器
1.2.4相变存储器
1 .2.5 阻变存储器
1 .3阻变存储器发展历程
参考文献
第2章阻变材料
2. 1无机阻变材料
2. 1 . 1 二元氧化物阻变材料
2. 1 .2复杂氧化物阻变材料
2. 1 .3固态电解质材料
2.2有机阻变材料
2.2. 1小分子功能层材料
2.2.2聚合物功能层材料
2.2.3施主受主复合型功能层材料
2.2.4纳米颗粒混合体功能层材料
2.3 纳米阻变材料
2. 3. 1 阻变纳米线
2.3.2 其他纳米阻变材料
参考文献
第3章阻变存储器器件结构
3. 1 两端 RRAM
3.1.1 "三明治"结构
3.1.2 crossbar 结构
3.1.3 via-hole 结构
3.1. 4原子开关结构
3.1. 5平面两端结构
3. 1. 6侧边接触结构
3.2 三端 RRAM
3.3 四端 RRAM
参考文献
第4章电阻转变机制
4.1电化学金属化机制
4.1.1电化学金属化理论
4.1.2导电细丝生长和破灭的动态过程
4.2化学价变化机制
4.2.1化学价变化机制引起的界面势全调制
4.2.2化学价变化机制引起的导电细丝生长和破灭
4.2.3导电细丝生长和破灭的动态过程
4.3热化学机制
4.3.1熔丝与反熔丝模型
4.3.2焦耳热RESET模型
4.3.3焦耳热引起的阈值转变现象
4.4 静电/电子机制
4.4.1空间电荷限制模型
4.4.2 Frenkel-Poole 发射模型
4.4.3 SV 模型
参考文献
第5章阻变存储器物理模型
5. 1阻变存储器阻变模型
5. 1. 1模型的发展状况与分类
5.1.2连续介质模型
5.1.3随机模型
5.2第一性原理计算
5.2.1单个氧空位的计算
5.2.2氧空位的形成能
5 .2.3 掺杂效应
5 .2.4 导电细丝的结构预测
参考文献
第6章电阻转变统计研究
6.1电阻转变统计的渗流解析模型
6.1.1 导电细丝形成和断裂的本质
6.1.2 SET/RESET 转变的 cell 几何模型
6.1.3 SET/RESET转变动力学模型
6.1.4 SET/RESET电压和电流统计实验
6. 2转变速度统计解析模型及转变速度-干扰困境的快速预测
6.2.1 RRAM中的转变速度-干扰困境问题
6.2.2 SET速度的统计与模型
6 .2.3恒压模式预测速度-干扰困境的方法
6 .2.4电压扫描模式快速预测速度-干扰困境的方法
6 .2.5电压扫描模式下的速度-干扰问题设计空间
6 .3电阻转变过程中导电细丝演化的统计分析
6 .3.1单极性VCM器件的RESET转变的类型与细丝演化过程
6 .3.2 RESET过程中细丝电导演化的统计分析
6 .3.3连续电压扫描RESET转变中的电导演化的统计分析
6 .3.4 RESET转变参数的分布规律
6 .3.5 RESET统计的蒙特卡罗模拟
6 . 4 电阻转变中的量子化效应
6 .4.1 VCM器件电阻转变中的量子化效应
6 .4.2 ECM器件电阻转变中的量子化效应
参考文献
第.章阻变存储器性能改善
7. 1材料优化
7.1.1 电极材料优化
7.1.2阻变功能层材料优化
7.2 RRAM器件的结构优化
7.2.1插层结构
7.2.2 增强电极的局部电场
7.2.3器件尺寸微缩
7.3 RRAM器件操作方法优化
7.3.1直流电流扫描的优化方式
7.3.2恒定应力预处理的优化方式
7.3.3栅端电压扫描的优化方式
7.3.4 脉冲测试的优化
参考文献
第8章阻变存储器集成
8. 1有源阵列结构
8.2无源阵列结构
8.2.1无源交叉阵列中的串扰现象
8.2.2 1D1R 结构
8.2.3 1S1R 结构
8.2.4 自整流RRAM结构
8.3无源交叉阵列的读写操作
8.3.1 "写，，操作
8.3.2 "读，，操作
8.4三维集成结构
8.4.1堆叠交叉阵列结构
8.4.2垂直交叉阵列结构
参考文献
第9章阻变存储器的电路应用
9. 1紧凑模型
9.1.1基于金属离子迁移动态机制的紧凑模型
9.1.2基于忆阻器理论的紧凑模型
9.1.3考虑正态分布偏差的RRAM紧凑模型
9.2 RRAM在FPGA领域中的应用
9.2.1 FPGA 技术简介
9.2.2传统FPGA器件的结构
9. 2. 3 基于 RRAM 的 FPGA 技术
9. 3 CMOL电路技术
9 .3.1 CMOL 电路介绍
9 .3.2 CMOL 电路结构
9 .3.3 CMOLFPGA 结构
9 . 3. 4 CMOL电路的逻辑功能
9 . 4忆阻器在神经元网络中的应用
9 .4.1忆阻器介绍
9 .4.2忆阻器的模型与机理
9 .4.3忆阻器在神经元网络中的应用
参考文献
索引
前言
第1章绪论
1. 1非易失性存储器发展历程
1.2存储器发展趋势
1.2.1分立电荷存储器
1-2.2铁电存储器
1.2.3磁性存储器
1.2.4相变存储器
1 .2.5 阻变存储器
1 .3阻变存储器发展历程
参考文献
第2章阻变材料
2. 1无机阻变材料
2. 1 . 1 二元氧化物阻变材料
2. 1 .2复杂氧化物阻变材料
2. 1 .3固态电解质材料
2.2有机阻变材料
2.2. 1小分子功能层材料
2.2.2聚合物功能层材料
2.2.3施主受主复合型功能层材料
2.2.4纳米颗粒混合体功能层材料
2.3 纳米阻变材料
2. 3. 1 阻变纳米线
2.3.2 其他纳米阻变材料
参考文献
第3章阻变存储器器件结构
3. 1 两端 RRAM
3.1.1 "三明治"结构
3.1.2 crossbar 结构
3.1.3 via-hole 结构
3.1. 4原子开关结构
3.1. 5平面两端结构
3. 1. 6侧边接触结构
3.2 三端 RRAM
3.3 四端 RRAM
参考文献
第4章电阻转变机制
4.1电化学金属化机制
4.1.1电化学金属化理论
4.1.2导电细丝生长和破灭的动态过程
4.2化学价变化机制
4.2.1化学价变化机制引起的界面势全调制
4.2.2化学价变化机制引起的导电细丝生长和破灭
4.2.3导电细丝生长和破灭的动态过程
4.3热化学机制
4.3.1熔丝与反熔丝模型
4.3.2焦耳热RESET模型
4.3.3焦耳热引起的阈值转变现象
4.4 静电/电子机制
4.4.1空间电荷限制模型
4.4.2 Frenkel-Poole 发射模型
4.4.3 SV 模型
参考文献
第5章阻变存储器物理模型
5. 1阻变存储器阻变模型
5. 1. 1模型的发展状况与分类
5.1.2连续介质模型
5.1.3随机模型
5.2第一性原理计算
5.2.1单个氧空位的计算
5.2.2氧空位的形成能
5 .2.3 掺杂效应
5 .2.4 导电细丝的结构预测
参考文献
第6章电阻转变统计研究
6.1电阻转变统计的渗流解析模型
6.1.1 导电细丝形成和断裂的本质
6.1.2 SET/RESET 转变的 cell 几何模型
6.1.3 SET/RESET转变动力学模型
6.1.4 SET/RESET电压和电流统计实验
6. 2转变速度统计解析模型及转变速度-干扰困境的快速预测
6.2.1 RRAM中的转变速度-干扰困境问题
6.2.2 SET速度的统计与模型
6 .2.3恒压模式预测速度-干扰困境的方法
6 .2.4电压扫描模式快速预测速度-干扰困境的方法
6 .2.5电压扫描模式下的速度-干扰问题设计空间
6 .3电阻转变过程中导电细丝演化的统计分析
6 .3.1单极性VCM器件的RESET转变的类型与细丝演化过程
6 .3.2 RESET过程中细丝电导演化的统计分析
6 .3.3连续电压扫描RESET转变中的电导演化的统计分析
6 .3.4 RESET转变参数的分布规律
6 .3.5 RESET统计的蒙特卡罗模拟
6 . 4 电阻转变中的量子化效应
6 .4.1 VCM器件电阻转变中的量子化效应
6 .4.2 ECM器件电阻转变中的量子化效应
参考文献
第.章阻变存储器性能改善
7. 1材料优化
7.1.1 电极材料优化
7.1.2阻变功能层材料优化
7.2 RRAM器件的结构优化
7.2.1插层结构
7.2.2 增强电极的局部电场
7.2.3器件尺寸微缩
7.3 RRAM器件操作方法优化
7.3.1直流电流扫描的优化方式
7.3.2恒定应力预处理的优化方式
7.3.3栅端电压扫描的优化方式
7.3.4 脉冲测试的优化
参考文献
第8章阻变存储器集成
8. 1有源阵列结构
8.2无源阵列结构
8.2.1无源交叉阵列中的串扰现象
8.2.2 1D1R 结构
8.2.3 1S1R 结构
8.2.4 自整流RRAM结构
8.3无源交叉阵列的读写操作
8.3.1 "写，，操作
8.3.2 "读，，操作
8.4三维集成结构
8.4.1堆叠交叉阵列结构
8.4.2垂直交叉阵列结构
参考文献
第9章阻变存储器的电路应用
9. 1紧凑模型
9.1.1基于金属离子迁移动态机制的紧凑模型
9.1.2基于忆阻器理论的紧凑模型
9.1.3考虑正态分布偏差的RRAM紧凑模型
9.2 RRAM在FPGA领域中的应用
9.2.1 FPGA 技术简介
9.2.2传统FPGA器件的结构
9. 2. 3 基于 RRAM 的 FPGA 技术
9. 3 CMOL电路技术
9 .3.1 CMOL 电路介绍
9 .3.2 CMOL 电路结构
9 .3.3 CMOLFPGA 结构
9 . 3. 4 CMOL电路的逻辑功能
9 . 4忆阻器在神经元网络中的应用
9 .4.1忆阻器介绍
9 .4.2忆阻器的模型与机理
9 .4.3忆阻器在神经元网络中的应用
参考文献
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新型阻变存储技术
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