退火参数对铁电TiN/HfxZr1-xO2/TiN薄膜器件的电学性能影响

采用磁控溅射法制备了Zr含量占比为0.134和0.156的TiN/HfxZr1-xO2/TiN结构的薄膜器件。对该器件进行了不同条件下的退火实验。研究了HfxZr1-xO2器件的电流、极化和循环特性,以及特性随退火温度和退火时间改变的变化规律,并结合微观结构表征手段,对器件特性随退火条件变化的规律做出了解释。在此基础上,总结出溅射法制备氧化铪锆薄膜的适用退火条件。实验结果表明,当退火温度低于氧化铪的居里温度时,退火后的器件仍表现出顺电性而不具有铁电性。Zr含量为0.156的HfxZr1-xO2器件在氧气中快速退火的最佳退火条件为:温度600℃、退火时间50 s。适当延长退火时间可以提高器件性能。     

一种消除阈值电压影响的高效率电荷泵

提出了一种基于Dickson电荷泵结构的片上升压电路,由两相非交叠时钟驱动,并与电平转换单元配合使用.该电路将最后一级的传输管NMOS管替换为PMOS管,再由电平转换单元产生的电压来控制该PMOS管的栅端电压,使之在导通时彻底打开,从而消除该级的阈值电压损失,提高了输出电压.     

阻变存储阵列的自动化测试系统

阻变存储器(RRAM)是一种新型的不挥发存储技术,研究阻变存储器阵列规模的存储性能以及可靠性问题是推进RRAM实用化的关键.目前通用的基于微控探针台的半导体参数分析的常规测量系统无法完成对阵列的自动化测试.利用半导体参数分析仪(4200-SCS)、开关矩阵以及相关外围电路搭建了一套针对阻变存储阵列的自动测试系统,实现了1MbitRRAM芯片的初始阻态分布的读取、初始化测试、存储单元的自动化编程/擦除操作.测试结果表明,该测试系统可以实现阻变存储阵列的自动化测试,为进一步工艺参数和编程算法的优化设计奠定基础.