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缺陷对电荷俘获存储器写速度影响

汪家余 赵远洋 徐建彬 代月花

缺陷对电荷俘获存储器写速度影响

汪家余, 赵远洋, 徐建彬, 代月花
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  • 基于密度泛理论的第一性原理以及VASP软件,研究了电荷俘获存储器(CTM)中俘获层HfO2在不同缺陷下(3价氧空位(VO3)、4价氧空位(VO4)、铪空位(VHf)以及间隙掺杂氧原子(IO))对写速度的影响. 对比计算了HfO2在不同缺陷下对电荷的俘获能、能带偏移值以及电荷俘获密度. 计算结果表明:VO3,VO4与VHf为单性俘获,IO则是双性俘获,HfO2在VHf时俘获能最大,最有利于俘获电荷;VHf时能带偏移最小,电荷隧穿进入俘获层最容易,即隧穿时间最短;同时对电荷俘获密度进行对比,表明VHf对电荷的俘获密度最大,即电荷被俘获的概率最大. 通过对CTM 的写操作分析以及计算结果可知,CTM俘获层m-HfO2在VHf时的写速度比其他缺陷时的写速度快. 本文的研究将为提高CTM操作速度提供理论指导.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61376106)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-12
  • 修回日期:  2013-11-21
  • 刊出日期:  2014-03-05

缺陷对电荷俘获存储器写速度影响

  • 1. 安徽大学电子信息工程学院, 合肥 230039
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61376106)资助的课题.

摘要: 基于密度泛理论的第一性原理以及VASP软件,研究了电荷俘获存储器(CTM)中俘获层HfO2在不同缺陷下(3价氧空位(VO3)、4价氧空位(VO4)、铪空位(VHf)以及间隙掺杂氧原子(IO))对写速度的影响. 对比计算了HfO2在不同缺陷下对电荷的俘获能、能带偏移值以及电荷俘获密度. 计算结果表明:VO3,VO4与VHf为单性俘获,IO则是双性俘获,HfO2在VHf时俘获能最大,最有利于俘获电荷;VHf时能带偏移最小,电荷隧穿进入俘获层最容易,即隧穿时间最短;同时对电荷俘获密度进行对比,表明VHf对电荷的俘获密度最大,即电荷被俘获的概率最大. 通过对CTM 的写操作分析以及计算结果可知,CTM俘获层m-HfO2在VHf时的写速度比其他缺陷时的写速度快. 本文的研究将为提高CTM操作速度提供理论指导.

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