【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻变存储器的性能改善，涉及一种阻变存储器性能优化的仿真方法。
技术介绍
1、随着信息化时代的来到，现代社会信息化逐步推进，人们对数字信息的需求量大大增加，而信息存储作为信息技术的一大基石，其重要性也不断凸显。信息的载体——存储器，就是用来存取数字信息的记忆设备。目前，在各种类型的存储器中，半导体存储器因其速度快、功耗低、成本低、可靠性高和可高密度集成等优越的特性，具有很大的发展潜力与前景，并且成为计算机如今所用的主流存储器。
2、目前广泛应用于市场的非易失性存储器主要是以浮栅结构为主的闪存(flash)存储器。而主流的硅基浮栅存储器件不管是从理论基础上，还是从目前的生产技术上，都难以将其尺寸继续缩小。这就更难以从平面集成架构上再一步增加存储密度来达到大数据时代对于高速存储的需求，所以需要一种新材料、新结构、新原理以及新集成架构的新型存储技术来改变目前的窘境并为未来的存储技术提供可靠的发展方向。目前为了解除传统多晶硅浮栅技术的限制，以下几种新型存储器成为了未来研究和发展的趋势：铁电存储器((fram)、磁阻存储器(mram)、相变存储器(pram)和阻变存储器(rram)。然而，铁电存储器的读取次数有限；磁阻存储器在读出电压下降时，其高电阻与低电阻之比通常较小；相变存储器发热和耗能过大，并且铁电存储器和磁阻存储器在进一步缩小尺寸方面都存在着困难。相比之下，阻变存储器具有更多的发展潜力和魅力。
3、二氧化钒(vo2)是被研究最为广泛且最重要的过渡金属氧化物之一。二氧化钒在光电开关、太赫兹微型器件
4、因此对二氧化钒(vo2)阻变特性的深入研究是必要的，同时还研究了叠层结构对器件性能的影响。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种阻变存储器性能优化的仿真方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、1.一种阻变存储器性能优化的仿真方法，所述仿真方法具体如下所示：
4、以vo2作为阻变存储器的阻变层，利用多物理场有限元分析软件comsol，结合电流连续性方程、焦耳热模型方程和氧空位迁移方程，详细模拟了电热建模效应下氧空位导电细丝形成和断裂的动态过程，模拟电热建模效应下氧空位导电细丝形成和断裂的动态过程，得到性能优化的阻变存储器电热建模模拟模型。
5、优选的，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括ti顶电极、vo2阻变层、pt底电极。
6、优选的，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括ti顶电极、hfo2阻变层、vo2阻变层、pt底电极。
7、优选的，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括从上到下依次包括ti顶电极，hfo2阻变层、v2o5阻变层、pt底电极。
8、优选的，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括ti顶电极、v2o5阻变层、vo2阻变层、pt底电极。
9、优选的，ti顶电极为半径为50nm、厚度为50nm的圆形；
10、所述hfo2阻变层为半径为50nm、厚度为20nm的方形；
11、所述vo2阻变层为半径为50nm、厚度为20nm的方形；
12、所述pt底电极为半径为50nm、厚度为50nm的圆形；
13、所述v2o5阻变层为半径为50nm、厚度为20nm的方形。
14、优选的，所述仿真方法具体步骤如下所示：
15、(1)构建二维轴对称构建模型，绘制或导入阻变存储器的几何结构；
16、(2)依次添加阻变存储器的顶电极材料、阻变层材料和材料和底电极材料且定义每个区域的材料属性；
17、(3)添加电流、固体传热、系数偏微分方程物理场，设置边界条件；
18、(4)构建网格，设置参数化扫描电压，运行程序并生成相应的结果。
19、本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了一种阻变存储器性能优化的仿真方法，主要是通过对二氧化钒阻变存储器施加电压来有效观察氧空位的动态变化过程，进而模拟导电细丝的形成与断裂，验证二氧化钒的阻变特性，同时添加了叠层结构(叠层器件具有更高的开关比)，从而有效的改善不同存储状态区分度的问题。
20、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种阻变存储器性能优化的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法具体如下所示：
2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括Ti顶电极、VO2阻变层、Pt底电极。
3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括Ti顶电极、HfO2阻变层、VO2阻变层、Pt底电极。
4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括从上到下依次包括Ti顶电极，HfO2阻变层、V2O5阻变层、Pt底电极。
5.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括Ti顶电极、V2O5阻变层、VO2阻变层、Pt底电极。
6.根据权利要求2～5任一项所述的仿真方法，其特征在于，Ti顶电极为半径为50nm、厚度为50nm的圆形；
7.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法具体步骤如下所示：
【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器性能优化的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法具体如下所示：
2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括ti顶电极、vo2阻变层、pt底电极。
3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模拟模型从上到下依次包括ti顶电极、hfo2阻变层、vo2阻变层、pt底电极。
4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述阻变存储器电热建模模...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺利军，张朝鹏，王理燕，禹谜，龙兴，米成，马康，佘良，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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