Leti首次阐明了RRAM中续航力、窗口裕度和保留度之间的关系

一个Leti在IEDM 2016上提出的一项研究项目首次阐明了电阻性RAM (RRAM)(一种非易失性随机存取存储器)的续航时间、窗口裕度和保留度之间的相关性。

RRAM器件因其高密度、高速、良好的耐用性和在BEOL中的集成而成为独立存储应用和嵌入式产品中取代Flash的有力候选人。但是，将充分的循环和高温下的稳定保持等关键特性结合起来，已被证明是存储器制造商面临的主要挑战。

当前的RRAM思想认为，大量的写入和擦除序列(周期)导致温度稳定性差。在IEDM上发表的论文，“使用实验结果和模拟来理解RRAM的耐用性，保留性和窗口裕度方面的权衡”，解释了这三种存储特性是如何联系在一起的，以及如何根据所使用的材料和编程条件来调节它们。

“在这项工作中，我们展示了物理是如何控制记忆的特征和性能的，”莱蒂记忆组件实验室的负责人卢卡·佩尼奥拉说。“通用的行为和权衡被清楚地识别出来，为各种特定应用量身定制的最佳记忆设定了界限。”

该项目调查了各种类型的RRAM，如OXRAM和CBRAM，确定了每种类型的最佳性能都是由不同的RRAM实现的，其温度稳定性可达300°C，窗口裕度可达1000，续航时间可达109次循环。

研究小组探索了不同材料在高温度稳定性下允许多次循环的能力，确定了影响性能的三个相关参数:RRAM可以达到的循环次数、温度稳定性和存储器两种状态之间的比率。因此，通过玩弄材料堆栈，研究人员能够解决各种非易失性存储器应用，目标是高速，高耐用性或高稳定性。

该团队在原子水平上模拟了四种不同的RRAM活性材料，以提取可以解释材料与性能之间联系的参数，并确定负责两种记忆状态之间切换机制的物种。并提出了一种将原子模拟提取的材料参数与记忆特性联系起来的解析模型。

最大的进步是在1T1R基片上制造了四个RRAM中的一个，显示出高续航能力和高窗口裕度，这在研究文献中是罕见的。

Leti领导了这项研究，它提供了结合器件制造，电气表征和建模的显著优势，从从头计算到器件建模和设计。其合作伙伴包括格勒诺布尔的MEP LAHC CNRS和LTM CNRS，以及WD圣何塞研究中心。

跟随Leti onhttp://www.leti.fr/en和@CEA_Leti。