The present invention provides a memory phase-change memory cell nano liquid metal particles and the elements based on phase change memory unit includes a heating electrode, a phase change material layer and a top electrode part, using polymer film or micro channel to construct a phase change material specific shape of the material layer, the electrode or the way of laser heating of the phase transition the material layer, and the connection can be constructed phase-change memory array and semiconductor element. The phase change memory of the invention has the advantages of fast phase change speed and low crystallization temperature.
【技术实现步骤摘要】
基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元及该单元构成的存储器
本专利技术涉及一种相变存储器,特别涉及一种基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元及该单元构成的存储器。
技术介绍
近几十年来,计算机技术得到突飞猛进的发展,广泛应用于日常生活和工业生产的方方面面。对于计算机而言,存储器是其重要的组成部分,决定着计算机的计算速度等重要性能。半导体存储器是目前大部分计算机采用的存储器件,其基本工作原理是通过控制浮栅结构中的电荷数量来改变晶体管的阈值电压。当浮栅中存有电荷时,晶体管的阈值电压增大,晶体管关闭,对应逻辑运算中的0;当浮栅中无电荷时,晶体管开启,对应逻辑运算中的1。虽然半导体存储器的集成度高,且功耗低,但是其依靠电容的电荷来保存数据,需要定时刷新来保持数据,因此存取速度慢。信息技术的高速发展对存储器的数据处理速度提出了更高的要求,数据信息量的增加使得人们逐步向微米和亚微米集成电路方向发展,以此提高存储器的集成度,目前集成电路技术已接近物理尺度上的极限,难以突破现有技术的瓶颈。相变存储器的概念最早由奥弗新斯基提出,并首次描述了基于相变理论的存储器:材料由非晶体状态变为晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的光学特性和电阻特性。因此可以利用非晶态和晶态分别代表0和1来存储数据。相比于传统的半导体存储器,相变存储器在非晶态和晶态之间以纳秒级快速转换,并且非晶态与晶态的电阻特性差别很大。相关的研究表明相变存储器的稳定性十分优良,有望成为下一代存储器件。目前的相变存储器主要以硫属化合物为基础的相变材料,这种材料在激光或电流的热效应下可以实现晶体和非晶体状态的改 ...
【技术保护点】
一种基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元,包括加热部、相变材料层和顶电极,相变材料层作用于顶电极,加热部作用于相变材料层,其特征在于,所述相变材料层由微纳米液态金属颗粒掺杂在柔性聚合物薄膜中或者直接灌注在微流道结构中构成,通过加热相变材料层实现微纳米液态金属颗粒晶态和非晶态的转变,利用微纳米液态金属颗粒在非晶态和晶态下电阻特性的差异作为逻辑运算的0和1来存储数据。
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元,包括加热部、相变材料层和顶电极,相变材料层作用于顶电极,加热部作用于相变材料层,其特征在于,所述相变材料层由微纳米液态金属颗粒掺杂在柔性聚合物薄膜中或者直接灌注在微流道结构中构成,通过加热相变材料层实现微纳米液态金属颗粒晶态和非晶态的转变,利用微纳米液态金属颗粒在非晶态和晶态下电阻特性的差异作为逻辑运算的0和1来存储数据。2.根据权利要求1所述基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元,其特征在于,所述液态金属为镓铟铋合金。3.根据权利要求1所述基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元,其特征在于,所述镓铟铋合金中,不同成分的含量配比可以得到不同熔点和导电性能的液态金属合金。4.根据权利要求2所述基于纳米液态金属颗粒的相变存储单元,其特征在于,所述镓铟铋合金中,掺...
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