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纳米电极柱诱导型叠层忆阻器制造技术

技术编号:46596450 阅读:4 留言:0更新日期:2025-10-10 21:29
本发明专利技术公开纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,属于半导体技术领域;纳米电极柱诱导型叠层忆阻器包括从上至下依次堆叠的:顶电极层、电阻层HfOx、电阻层TaOx以及底电极层;顶电极层的下端中心位置设置有电极柱,电极柱材料与顶电极是同材料;电阻层HfOx的上端中心位置开设有圆柱孔,电极柱配合插入所述圆柱孔内并完全填充。纳米电极柱可以局部增强电场,更好的控制导电细丝的形成与断裂,从而可以有效降低导电细丝的断裂与形成电压,纳米电极柱热导率大于氧化层热导率,可以增加器件局部散热能力;并且可以降低脉冲数量,有效提高了器件的开关速度;提高了器件线性度,有助于神经形态计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体,具体涉及纳米电极柱诱导型叠层忆阻器


技术介绍

1、随着现在科技的不断发展,基于冯诺依曼传统架构的摩尔定律走向物理极限,面向传统存算分离架构制约算力提升的重大挑战。忆阻器存算一体技术在底层器件、电路架构和计算范式上全面颠覆了冯诺依曼传统计算架构,可实现算力和能效的跨越式提升,同时,该技术还可利用底层器件的学习特性,支持实时片上学习,赋能基于本地学习的边缘训练新场景。忆阻器凭借其非易失性、纳米级低功耗和存算一体特性,正在重塑存储、计算和传感技术的格局,尤其为物联网、人工智能和边缘计算提供了能效突破的路径。

2、常规hfox/taox基rram(忆阻器)阵列与器件如图1所示,忆阻器阵列为1t1r结构,即一个mosfet和一个rram串联而成,1t1r结构的工艺结构图如右图所示,其中字线连接着mos管的栅极,源线连接着晶体管的源极,位线连接着忆阻器的上端。其存在如下问题:1)在神经形态计算领域,矩阵运算需要大量依靠矩阵运算。当忆阻器阵列面积较大时,其功耗开销较大,需要降低功耗;2)导电细丝的断裂和产生所需要电压仍然较高,器件的开本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,包括从上至下依次堆叠的:顶电极层、电阻层HfOx、电阻层TaOx以及底电极层;顶电极层的下端中心位置设置有相同材质的电极柱;电阻层HfOx的上端中心位置开设有圆柱孔,电极柱配合插入所述圆柱孔内并完全填充。

2.根据权利要求1所述的纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,所述顶电极层、电极柱以及底电极层的材料均为TiN。

3.根据权利要求1所述的纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,所述顶电极层、电阻层HfOx、电阻层TaOx以及底电极层的厚度分别为:20nm、15nm、15nm以及20nm。

4.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,包括从上至下依次堆叠的:顶电极层、电阻层hfox、电阻层taox以及底电极层;顶电极层的下端中心位置设置有相同材质的电极柱;电阻层hfox的上端中心位置开设有圆柱孔,电极柱配合插入所述圆柱孔内并完全填充。

2.根据权利要求1所述的纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,所述顶电极层、电极柱以及底电极层的材料均为tin。

3.根据权利要求1所述的纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,所述顶电极层、电阻层hfox、电阻层taox以及底电极层的厚度分别为:20nm、15nm、15nm以及20nm。

4.根据权利要求1或3所述的纳米电极柱诱导型叠层忆阻器,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨菲赵宣洋冯彪张筱彧谢玉洁朱厚炜束庆松程义香刘俊龙
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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