相變納米存儲單元熱電效應(yīng)仿真與分析.pdf

1、半導(dǎo)體存儲技術(shù)日益更新，相變隨機存取存儲器被認為是最有希望成為下一代主流的新型非易失性固態(tài)存儲技術(shù)之一。當(dāng)存儲單元尺寸減小到納米數(shù)量級，相變存儲單元可稱為相變納米單元，熱電效應(yīng)對相變納米單元的電熱性能有著不可忽略的影響。因此，對相變納米單元的熱電效應(yīng)研究具有非常重要的意義。
　　本文基于相變納米單元的存儲原理、有限元方法和熱電效應(yīng)（主要包括塞貝克效應(yīng)、湯姆孫效應(yīng)和佩爾捷效應(yīng)），建立了相變納米單元RESET過程的熱電效應(yīng)仿真物理模型

2、，主要包括幾何結(jié)構(gòu)模型和物理參數(shù)模型；闡述了相變納米單元熱電效應(yīng)仿真的電熱性能仿真原理；提出了一種由六面體網(wǎng)格到四面體網(wǎng)格的多網(wǎng)格技術(shù)，并基于有限元法推導(dǎo)了電傳導(dǎo)和熱傳導(dǎo)偏微分方程的四面體單元有限元離散公式；設(shè)計仿真流程及算法；在MATLAB環(huán)境下編寫了較為完整的相變納米單元三維仿真程序，對相變納米單元進行了電性能和熱性能仿真。
　　當(dāng)只考慮焦耳熱時，根據(jù)相變材料的物理參數(shù)是否隨溫度變化，在多組不同幅值、脈寬和極性的電壓脈沖作用下

3、，對自下而上型相變納米單元的RESET過程進行了電性能和熱性能仿真。結(jié)果表明：與相變材料的物理參數(shù)為常量相比，當(dāng)相變材料的物理參數(shù)隨溫度變化時，RESET操作電壓減小了32.4％。同時，當(dāng)只考慮焦耳熱時，脈沖極性對相變納米單元的溫度分布沒有影響。因此，相變納米單元的電熱性能研究，必須考慮溫度對相變材料物理參數(shù)的影響。
　　在焦耳熱仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究熱電效應(yīng)對相變納米單元溫度分布的影響，再次對相變納米單元的RESET過程進行電熱