金属纳米晶存储器存储特性的模拟

采用一个简单的电学瞬态模型,在理论上模拟Pt、Au、Ni、Al金属纳米晶器件的数据保持、读入和擦除过程。在这个模型中,考虑量子限制效应、库仑阻塞效应、Si衬底表面势以及热激发效应的影响。随着纳米晶直径的增大,隧穿氧化层厚度的增大,保持时间会增大。反之随着栅极电压的增大,隧穿氧化层厚度的减小,读入时间和擦除时间都会减小。在擦除过程中,当外加的反向偏压的绝对值减少到一定值的时候,擦除时间会急剧增大,这是因为需要通过热激发参与才能完成隧穿。对于不同的金属材料,由于它们的功函数不同,保持能力、读入速度和擦除速度相差较大。Pt纳米晶存储器的数据保持能力最强,而Al纳米晶存储器的读入速度和擦除速度较快。