相變納米存儲(chǔ)單元熱電效應(yīng)仿真與分析.pdf

1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)日益更新，相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器被認(rèn)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(chǔ)技術(shù)之一。當(dāng)存儲(chǔ)單元尺寸減小到納米數(shù)量級(jí)，相變存儲(chǔ)單元可稱(chēng)為相變納米單元，熱電效應(yīng)對(duì)相變納米單元的電熱性能有著不可忽略的影響。因此，對(duì)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(chǔ)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(guò)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(jì)仿真流程及算法；在MATLAB環(huán)境下編寫(xiě)了較為完整的相變納米單元三維仿真程序，對(duì)相變納米單元進(jìn)行了電性能和熱性能仿真。
　　當(dāng)只考慮焦耳熱時(shí)，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(duì)自下而上型相變納米單元的RESET過(guò)程進(jìn)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(shí)，RESET操作電壓減小了32.4％。同時(shí)，當(dāng)只考慮焦耳熱時(shí)，脈沖極性對(duì)相變納米單元的溫度分布沒(méi)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(duì)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(duì)相變納米單元溫度分布的影響，再次對(duì)相變納米單元的RESET過(guò)程進(jìn)行電熱