大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： TechInsights最近拆卸了英特爾的Optane內存，并以穿透式電子顯微鏡圖像（TEM）的形式發布了拆卸分析結果（圖1）。圖1：TEM圖展示了英特爾OPTANE與TEM的拆卸分析。
    
     特別令人感興趣的是基于鍺銻碲(GST)的存儲元件結構(如圖1所示)。它使用20納米(nm)技術，縱橫比為2:1，這表明厚度約40nm，寬度約20nm。
    
     從圖1的圖解可以看出，記憶材料兩端有阻擋層或界面層密封，其厚度估計小于4nm。然而，界面層充當化學反應合金阻擋層，還用作加熱選擇。騎。
    
     根據TechInsights發布的圖片，它假定活性記憶材料處于結晶或導電狀態。事實上，較小的晶體確實存在于下部晶體塊中，但不存在于上部晶體塊中。這可能是由于大塊的自然形成。在存儲器堆棧的上部嚴格執行處理步驟期間，er微晶。圖2：排除幾種形成對稱PCM的可能性
    
     如圖2中的相變存儲器(PCM)所示，如果可以從SET狀態獲得晶體材料的較大形核位置，則可以實現較快的寫入時間(SET)。ach Optane存儲單元由閾值開關、存儲器隔離元件和存儲器本身組成。加熱器電極的討論。
    
     其中一個預測在圖2中示出。兩個界面阻擋層(黑色部分)是高導電材料，主要用于防止PCM材料和電極結構的其他部分之間的任何化學相互作用，并且對于幫助建立對稱的熱結構同樣重要。
    
     在這種情況下，RESET狀態將從中心熔點擴展到熔融結晶材料。RESET脈沖未完成，但必須終止以在高電阻率的非晶材料的兩個電極之間的勢壘層中留下核。TE操作，晶體生長將同時發生在兩個核上，如圖2左側所示。
    
     也許更有趣的是，對于孿晶可能有不同的生長選擇，如圖2b所示，并且如果界面阻擋層由高電阻率的加熱材料形成，則這種情況更有可能發生，在這種情況下，RESET熔點將首先形成并延伸f。ROM兩端的結構以中心為中心。
    
     如果可以可靠地終止這個RESET過程，結晶材料的中心區域就變成現成的雙向結晶成核位點，在這種情況下，SET期間的結晶鍵將從核的兩側向每個電極延伸，直到整個過程為c完成的。
    
     孿晶生長選項的優點是，與從電極界面在單個形核位置結晶相同體積相比，完成大塊結晶只需要一半的時間，并為高深寬比模塊提供閾值電壓。單個核的噪聲也可能在RESET狀態中留下更多的存儲材料。SET狀態是寫入過程越長，任何方法的增益，例如2次，都非常重要。
    
     選擇阻擋層/加熱器的電極電阻將決定在兩個或單個中心熱點之間的選擇。此外，由于存在矩陣隔離閾值開關或來自堆棧存儲單元的熱串擾而引起的任何熱偏置必須被添加。
    
     當生長晶體界面保持在更大晶體生長速度的溫度下時，可以實現最快的寫入時間(SET)。這就要求大多數非晶硅材料處于熔化狀態。
    
     使用較高的生長晶體界面溫度并保持其接近熔化溫度等同于將所有電遷移和相關組分分離問題應用于RESET脈沖。問題是熔點越大，與電遷移相關的問題就越多。元素分離。
    
     如果寫入時間較長，可以通過降低界面溫度來減緩生長速度。這允許在(SET)期間較小的熔點，并且最小化任何電遷移和組分分離。一些人甚至認為可以完全避免熔融材料的存在。在這方面，純電子開關機制將是非常有幫助的。
    
     這個論點的進一步擴展意味著，在相同的溫度下寫入時間可能比常規單核器件（圖2中所示的具有固定厚度的任何對稱器件）更短。OtStand和更低的界面溫度。此外，可能有熱耗散的好處。
    
     寫入時間的估計有時基于所能得到的GST的更大生長速率。對于GST，在750K時可以觀察到0.55m/s的更大生長速率。對于40nm結構，理論上是72ns(NS)(SET)時間。在700K界面溫度，SET時間。上升到133ns，而500K快速上升到4ms（MS）。雙熱點或雙向端點可以縮短一半的時間。此外，還必須考慮從矩陣的IO芯片驅動器解碼器部分訪問的時間。
    
     中心核，或者每個電極的存儲結構上的核，對于保持高溫數據沒有幫助。如果數據保持失效開始于核生長的晶體鍵或滲透路徑，則兩種情況之間的距離將減半。或者，更簡單地說，更快速寫入（SET）的雙結構增益傾向于影響升溫溫度數據保持性能——因此這可能適合于相對較短的數據保持時間，并且Optane的實際數據保持時間等效于NADN和Intel的1000次索賠。
    
     對稱的光子存儲器結構的第三種可能性是，它實際上不需要大的核和RESET，包括將一部分微晶均勻地分布在整個存儲器材料上作為多晶核。每個微晶周圍只需要非常少量的結晶，這可能導致導電顆粒之間的電極橋接和數據保留失敗。
    
     一個重要的問題是，如果存在一個加熱電極，它可能是圖1（b）中的一個綠色塊，或者它可能是一個閾值開關電極/阻擋層。這意味著加熱器可以在存儲器和閾值開關中起作用。當TESIGSIMS或英特爾提供更多關于存儲器墊的數據時。Lead的重置狀態，它們可以回答各種猜測。
    
     雖然我對雙結晶的熱對稱模型的猜測可能是正確的，也可能是不正確的，但是作為Optane解決方案的一部分，還需要進一步的研究。特別是因為它提供了一種使更大寫入時間（SET）加倍的方法，并且平衡了寫入時間的功率。它可以被看作是未來的研究方法。圖4：PCM生命周期
    
     由于3D堆棧存儲器結構中的緊密耦合，存儲器組件不具有施加在芯片和加熱器上的不對稱性，因此PCM的雙重結晶現在成為可能。
    
     一般來說，在存儲器解決方案中，加熱元件可以解決三個問題：，薄膜邊緣可以用作底部電極，并且可以在可用的時間實現陰影的階梯；活性物質必須以結晶狀態沉積。
    
     第三，避免原始（或初始啟動）閾值電壓與正常操作不一致的問題。這些步驟導致更多的圓頂或蘑菇結構，具有更多的晶體生長界面。對于較大面積的微型PCM，克服depos問題的方法。結晶態材料是應用RESET脈沖脈沖脈沖，在初始測試時，該脈沖可以逐漸使結晶材料恢復到非晶態。顯然，這不適用于非常大的陣列，但當時自然地集成到測試預算中，并成為ri的一部分。具有重要戰略應用的GORATE測試協議。
    
     隨著微光刻技術繼續收縮，過去的圓頂結構實際上已經消失，取而代之的是緊密封裝的垂直鉆孔PCM結構，現在可以在沒有加熱體的情況下實現對稱結構。
    
     先進的光刻、封裝和計算機架構的令人印象深刻的夢想并非故事的結束。無論存儲器技術如何發展，每個存儲器單元的核心將決定Optane在一些利基應用中的未來。
    
     當TechInsights或Intel提供關于Optane內存材料的RESET狀態的更多數據時，預測和討論將變得更加清晰。
    
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