单管多位MNOS结构闪速存储器的研究

论文摘要

Flash存储器具有存储密度高、结构简单和高速电可擦除性等优点,是当今极具发展前景的非挥发性存储器件。二十年来,闪存的研究不断朝着低压、低功耗和高密度、高可靠性的的方向发展。而单管多位存储方式的提出,大大提高了SONOS结构器件的存储效率,有效的降低了器件的工作电压,进而增强了器件的可靠性。 本文首次将单管多位技术应用于MNOS器件,提出以双层结构氮化硅作为阻挡层的MNOS结构取代传统的SONOS介质结构。通过对器件单元结构、操作模式、擦写特性、读取特性和可靠性等方面的研究,利用仿真软件确定了单管多位MNOS存储器的结构参数和工作参数。研究表明,MNOS结构器件在沟道长度为0.3μm的情况下基本能够达到SONOS结构器件的性能指标,从而为Flash存储器件的发展提供了一种新的选择。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第二章 Flash存储器结构的演化
• 2.1 Flash存储器的单元结构演化
• 2.1.1 沟道工程
• 2.1.2 多级单元
• 2.1.3 单管多位技术
• 2.2 Flash存储器的阵列结构演化
• 2.2.1 NAND结构
• 2.2.2 NOR结构
• 2.2.3 DINOR结构
• 2.2.4 ACEE结构
• 第三章 2bit-MNOS结构闪速存储器的结构设计及工作原理
• 3.1 2bit-MNOS结构闪速存储器的单元结构设计
• 3.2 2bit-MNOS结构闪速存储器的写入机制
• 3.2.1 沟道热电子注入（Channel Hot Electron Injection）原理
• 3.2.2 2bit-MNOS结构闪速存储器的写入操作设计
• 3.3 2bit-MNOS结构闪速存储器的擦除机制
• 3.3.1 Fowler-Nordheim隧穿效应
• 3.3.2 带带隧穿（Band-to-Band Tunneling）效应与热空穴注入（hot-hole injection,HHI）
• 3.3.3 2bit-MNOS结构闪速存储器的擦除操作设计
• 3.4 2bit-MNOS结构闪速存储器的读取操作设计
• 第四章 2bit-MNOS结构闪存器件的工作特性及可靠性研究
• 4.1 二维器件模拟软件AMPS—1D简介
• 4.2 2bit-MNOS结构闪存器件存储单元工艺参数的确定
• 4.2.1 器件栅长的确定
• 4.2.2 栅氧化层厚度的确定
• 4.3 2bit-MNOS结构闪存器件单元的工作特性研究
• 4.3.1 器件写入特性研究
• 4.3.2 器件擦除特性研究
• 4.3.3 2bit-MNOS器件读取特性研究
• 4.4 2bit-MNOS器件的可靠性研究
• 4.4.1 MNOS结构保留特性理论
• 4.4.2 2bit-MNOS结构闪存器件保留特性仿真
• 第五章 结论
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢