scholarly journals Investigating Phase Transform Behavior in Indium Selenide Based RAM and Its Validation as a Memory Element

2016 ◽  
Vol 2016 ◽  
pp. 1-7
Author(s):  
Swapnil Sourav ◽  
Amit Krishna Dwivedi ◽  
Aminul Islam
Keyword(s):  
Phase Change ◽  
Phase Change Materials ◽  
Amorphous State ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Indium Selenide ◽  
Access Memory ◽  
Memory Element ◽  
Phase Transform ◽  
Simulation Results

Phase transform properties of Indium Selenide (In2Se3) based Random Access Memory (RAM) have been explored in this paper. Phase change random access memory (PCRAM) is an attractive solid-state nonvolatile memory that possesses potential to meet various current technology demands of memory design. Already reported PCRAM models are mainly based upon Germanium-Antimony-Tellurium (Ge2Sb2Te5 or GST) materials as their prime constituents. However, PCRAM using GST material lacks some important memory attributes required for memory elements such as larger resistance margin between the highly resistive amorphous and highly conductive crystalline states in phase change materials. This paper investigates various electrical and compositional properties of the Indium Selenide (In2Se3) material and also draws comparison with its counterpart mainly focusing on phase transform properties. To achieve this goal, a SPICE model of In2Se3 based PCRAM model has been reported in this work. The reported model has been also validated to act as a memory cell by associating it with a read/write circuit proposed in this work. Simulation results demonstrate impressive retentivity and low power consumption by requiring a set pulse of 208 μA for a duration of 100 μs to set the PCRAM in crystalline state. Similarly, a reset pulse of 11.7 μA for a duration of 20 ns can set the PCRAM in amorphous state. Modeling of In2Se3 based PCRAM has been done in Verilog-A and simulation results have been extensively verified using SPICE simulator.

THERMAL EXPANSION OF PHASE-CHANGE RANDOM ACCESS MEMORY CELLS

2008 ◽  
Vol 1072 ◽  
Author(s):  
Jianming Li ◽  
L.P. Shi ◽  
H.X. Yang ◽  
K.G. Lim ◽  
X.S. Miao ◽  
...  
Keyword(s):  
Thermal Stress ◽  
Phase Change ◽  
Electrical Power ◽  
Thermal Strain ◽  
Three Dimensional ◽  
Amorphous State ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory ◽  
Three Dimensional Finite Element

ABSTRACTThree-dimensional finite element method (FEM) is used to solve the thermal strain-stress fields of phase-change random access memory (PCRAM) cells. Simulation results show that thermal stress concentrates at the interfaces between electrodes and phase change layer and it is significantly larger than that within the phase change layer. It has been found that the peak thermal stress is linearly related to the voltage of electrical pulse in the reset process but once amorphous state is produced in the cell, a nonlinear relationship between thermal stress and electrical power exists. This paper reported the change of thermal stress during set process. It was found that the stress decreases significantly due to the amorphous active region during set processes.

scholarly journals Ανάλυση της διαδικασίας ανάγνωσης σε μίκρο-αισθητήρες τεχνολογίας υλικών αλλαγής φάσης και εκτίμηση κινηματικής κατάστασης

2019 ◽  
Author(s):  
Ηλίας Ζαχαρίας
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Phase Change ◽  
Phase Change Materials ◽  
Mechanical Systems ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory ◽  
Micro Electro Mechanical Systems ◽  
Element Method

Η εν λόγω διδακτορική διατριβή έχει ως αντικείμενο τη μελέτη και ανάλυση των διαδικασιών εγγραφής και ανάγνωσης πληροφορίας σε διατάξεις που κάνουν χρήση υλικών αλλαγής φάσης (Phase-Change Materials, PCM), μέσα από κατάλληλα μοντέλα προσομοίωσης και αξιοποίηση του σήματος ανάγνωσης που παράγεται από μίκρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα (Micro-electro-mechanical systems, MEMS), τα οποία βασίζονται σε τεχνικές μικροσκοπίας σάρωσης με ακίδα (probes) σε μικρή κλίμακα, για την εκτίμηση της κινηματικής κατάστασης του συστήματος αυτού. Συγκεκριμένα, στο πλαίσιο της μελέτης αυτής αναπτύσσονται ειδικά μοντέλα προσομοίωσης, τα οποία βασίζονται σε τεχνικές επίλυσης διαφορικών εξισώσεων με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων (Finite Element Method, FEM) με σκοπό την ανάλυση των διαδικασιών SET και RESET, ενός στοιχείου αποθήκευσης ενός bit πληροφορίας μιας PC-RAM (Phase-Change Random Access Memory) μνήμης, καθώς επίσης και των διαδικασιών Εγγραφής/Ανάγνωσης (WRITE/READ) μικρο-ηλεκτρομηχανικών διατάξεων σάρωσης με ακίδα πάνω σε υλικά αλλαγής φάσης. Γίνεται επίσης, μια εκτενής μελέτη του σήματος ανάγνωσης (read-back signal) κατά τη διαδικασία σάρωσης ενός εγγεγραμμένου συμβόλου ή μιας ακολουθίας συμβόλων από ‘0’ και ‘1’ και αναλύεται η σχέση εξάρτησης του σήματος αυτού από την ταχύτητα σάρωσης, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί για την εκτίμηση της κίνησης αυτής. Για το σκοπό αυτό μοντελοποιείται ο βασικός παλμός ανάγνωσης ενός συμβόλου (bit), καθώς και το κανάλι ανάγνωσης σε σχέση με την ταχύτητα σάρωσης, κάνοντας χρήση τεχνικών επεξεργασίας σήματος αναδειγματοληψίας (resampling), αξιοποιώντας αρχιτεκτονικές φίλτρων Farrow. Ειδικότερα, προτείνεται μια καινοτόμος μέθοδος ανάλυσης και επεξεργασίας του σήματος ανάγνωσης που προκύπτει από μια μίκρο-ηλεκτρομηχανική διάταξη, η οποία φέρει μια προ-αποθηκευμένη (γνωστή) πληροφορία ακολουθίας συμβόλων ή κατάλληλων μοτίβων πάνω σε μια δισδιάστατη επιφάνεια μερικών νανο/μικρομέτρων, με σκοπό την εκτίμηση της κινηματικής κατάστασης (ταχύτητα, επιτάχυνση) της διάταξης και κατ’ επέκταση της συσκευής που φέρει μια τέτοιου τύπου διάταξη και η οποία μπορεί να υφίσταται επιταχύνσεις λόγω εξωτερικών διαταραχών.

Thermal Stress Model for Phase Change Random Access Memory

2007 ◽  
Vol 124-126 ◽  
pp. 37-40 ◽  
Author(s):  
Sung Soon Kim ◽  
Jun Hyun Bae ◽  
Woo Hyuck Do ◽  
Kyun Ho Lee ◽  
Young Tae Kim ◽  
...  
Keyword(s):  
Phase Transformation ◽  
Thermal Stress ◽  
Phase Change ◽  
Simulation Model ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Stress Model ◽  
Access Memory ◽  
Simulation Results ◽  
High Level

Thermal stress model considering the effect of phase transformation is proposed for Phase-Change Random Access Memory (PRAM). The results of simulation show that the high level of stress is generated on the junction where Ge2Sb2Te5(GST), TiN and SiO2 meet together. The high level of stress can also be observed in the interface between TiN and SiO2. From simulation results, it can be predictable that delamination between GST and TiN can occur during operation of PRAM. It is expected that the simulation model, which has been developed in this research, is very useful tool for PRAM device design.

scholarly journals Study of phase change materials for phase change random access memory

2016 ◽  
Vol 46 (10) ◽  
pp. 107309
Author(s):  
ZhiTang SONG ◽  
LiangCai WU ◽  
Feng RAO ◽  
SongLin FENG ◽  
XiLin ZHOU
Keyword(s):  
Phase Change ◽  
Phase Change Materials ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory

Phase change materials and their application to random access memory technology

2008 ◽  
Vol 85 (12) ◽  
pp. 2330-2333 ◽  
Author(s):  
Simone Raoux ◽  
Robert M. Shelby ◽  
Jean Jordan-Sweet ◽  
Becky Munoz ◽  
Martin Salinga ◽  
...  
Keyword(s):  
Phase Change ◽  
Phase Change Materials ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory

Reversible switching in bicontinuous structure for phase change random access memory application

Nanoscale ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (8) ◽  
pp. 4678-4684
Author(s):  
Yan Cheng ◽  
Yonghui Zheng ◽  
Zhitang Song
Keyword(s):  
Phase Change ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory ◽  
Bicontinuous Structure ◽  
Amorphous Si

A 3D nano-bicontinuous structure consisting of a reversible Sb2Te3 phase and amorphous Si phase is visualized. The amorphous Si frame is stable and the Sb2Te3 nano areas switch between the a- and f-structure.

Formation of Ge[sub 2]Sb[sub 2]Te[sub 5]–TiO[sub x] Nanostructures for Phase Change Random Access Memory Applications

2010 ◽  
Vol 13 (2) ◽  
pp. K8 ◽  
Author(s):  
Dongbok Lee ◽  
Sung-Soo Yim ◽  
Ho-Ki Lyeo ◽  
Min-Ho Kwon ◽  
Dongmin Kang ◽  
...  
Keyword(s):  
Phase Change ◽  
Random Access ◽  
Random Access Memory ◽  
Access Memory ◽  
Memory Applications
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document