相變存儲器--非易失性計算機存儲器技術

　　圖3. 產(chǎn)生RI曲線的脈沖序列。

　　較高的紅色脈沖是RESET脈沖。較矮的紅色脈沖是SET脈沖。較矮的長方形脈沖是電阻(R)測量。

　　圖4. I-V電流電壓掃描的例子

　　·I-V(電流-電壓)曲線——這里，對之前處于RESET狀態(tài)到其高電阻狀態(tài)的DUT施加的電壓從低到高進行掃描(如圖4所示)。在存在負載電阻的情況下，從高電阻態(tài)到低電阻態(tài)進行的這種動態(tài)轉換將產(chǎn)生一條RI特征曲線，其中帶有回折(snapback)，即負電阻區(qū)域?；卣郾旧聿⒉皇荘CM或者PCM測試的特征，而是R負載技術的副作用，人們很久以前就采用這種技術來獲取RI和I-V曲線。

　　在標準R負載測量技術中(如圖5所示)，一個電阻與DUT串聯(lián)，通過測量負載電阻上的電壓就可以測出流過DUT的電流。采用有源、高阻抗探針和示波器記錄負載電阻上的電壓。流過DUT的電流等于施加的電壓(VAPPLIED)減去器件上的電壓(VDEV)，再除以負載電阻。負載電阻的大小范圍通常從1千歐到3千歐。這種技術采用了一種折衷：如果負載電阻太高，RC效應以及電壓在R負載和DUT上的分配將會限制這種技術的性能;但是，如果電阻值太小，它會影響電流的分辨率。

　　圖5. 標準R負載技術

　　最近，我們研究出了一種新的不需要負載電阻的限流技術。通過緊密控制電流源的大小，可以對于RI曲線中的低電流進行更精確的特征分析。這種新技術(如圖6所示)能夠通過一次脈沖掃描同時獲得I-V和RI曲線，其中采用了高速脈沖源和測量儀器，即雙通道的4225-PMU超快I-V模塊。這種新模塊能夠提供電壓源，同時以較高的精度測量電壓和電流響應，上升和下降時間短至20ns?！　∪サ糌撦d電阻也就消除了回折的副作用。4225-PMU模塊以及用于擴展其靈敏度的4225-RPM遠程放大器/開關(如圖7所示)可用于4200-SCS型半導體特征分析系統(tǒng)，其不僅具有對PCM器件進行特征分析所必需的測量功能，而且能夠自動實現(xiàn)整個測試過程。

　　圖6. 采用4225-PMU的限流技術

　　圖7. 4225-PMU超快I-V模塊和兩個4225-RPM遠程放大器/開關，適用于吉時利4200-SCS型特征分析系統(tǒng)。

　　結語：

　　在業(yè)界尋求更可靠存儲器件時，在開發(fā)過程中能夠對這些新器件進行快速而精確的特征分析變得越來越重要。目前正在研發(fā)的新工具和技術對于實現(xiàn)這一目標非常關鍵。