多值相变存储器的实现方法技术

本发明专利技术属微电子技术领域，具体为一种多值相变存储器的实现方法。它利用相变薄膜材料或相变薄膜材料与其它半导体材料的复合材料的半导体特性构建半导体薄膜晶体管，利用相变材料可以在电学作用下电阻发生可逆变化的特性来改变半导体薄膜晶体管的沟道长度，达到在单个存储单元中存储多位数据的多值存储的功能。由于薄膜晶体管可以构成空间的立体结构提高密度，而不占用硅衬底的面积。因此采用本发明专利技术方法的存储器件可以极大的提高存储密度，同时解决目前基于１Ｔ１Ｒ结构的相变存储器的外围电路占用硅衬底面积大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种，属于微电子

技术介绍
相变存储器(Phase Change Memory-PCM)作为一种新一代非挥发存储器，具有很多优点如非挥发、读写次数多、长时间数据保持能力以及高转换/擦写速度等，在制造工艺和制造成本上，相变存储器也具有显著的优势。相变存储器一般采用硫系化合物材料，例如Ge2Sb2Te5的合金(以下简称GST)。在电或热等形式的能量作用下，该材料可在多晶和非晶两相间发生可逆转变，相应地，电阻在低阻和高阻间发生可逆变化，从而可用于信息1或0的存储。目前的相变存储单元一般采用1T1R的结构(如图2)，但这种结构写操作电流大，外围电路大。一般的解决方案是通过缩小存储单元尺寸来减小写操作电流，但减小外围电路还没有非常有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于获得一种既具有相变存储器的优点，又克服现有技术中外围电路面积大的不足，且能提高存储密度的。本专利技术的关键在于改变沟道长度来改变沟道电流，利用相变特性来实现不挥发存储。一般场效应管的电流与沟道尺寸的关系为IDS∝WL]]>其中，IDS为沟道电流，L为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多值相变存储器的实现方法，其特征在于利用相变材料既有半导体材料的特性，同时又有相变特性的特点，构建基于相变材料的半导体薄膜晶体管，其中高电阻介质层作为薄膜晶体管栅介质或加热层，利用相变材料在电流作用下发生相变的特性来改变薄膜晶体管沟道的长度，实现相变存储器的多值存储。

【技术特征摘要】
1.一种多值相变存储器的实现方法，其特征在于利用相变材料既有半导体材料的特性，同时又有相变特性的特点，构建基于相变材料的半导体薄膜晶体管，其中高电阻介质层作为薄膜晶体管栅介质或加热层，利用相变材料在电流作用下发生相变的特性来改变薄膜晶体管沟道的长度，实现相变存储器的多值存储。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过高电阻介质层通过电流时所发热量，使部分相变半导体材料发生晶化，改变薄膜晶体管沟道长度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过多次电流编程，获得不同沟道值，达到多值存储。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：林殷茵，蔡燕飞，廖菲菲，汤庭鳌，陈邦明，
申请(专利权)人：复旦大学，硅存储技术公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]