Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

2 DIE ENTWICKLUNG DER SPEICHERTECHNOLOGIE
erzeugt (RESET 1 → 0). Die kristalline Phase entsteht, wenn Chalkogenide auf eine
Temperatur zwischen Glasübergangs- und Schmelztemperatur aufgeheizt werden
(SET 0 → 1). Die Schreibzeiten der unterschiedlichen Phasen befinden sich zwischen
100 ns und 300 ns. Ein Schreibschema ist in Abbildung 2.5 dargestellt. Die Ströme, die
zum Schreiben der Zustände benötigt werden, liegen im Milliampere-Bereich, was sich
für die Leistungsaufnahme der Bauelemente nachteilig auswirkt. Positiv ist hingegen
die Eigenschaft der Skalierbarkeit von PCRAM, welche die Herstellung von
Speicherbauteilen der zukünftigen Technologieknoten (< 32 nm) zulässt [42].
T Schmelz
Temperatur
RESET
T Glas
SET
amorph
kristallin
Zeit
Abbildung 2.5: Schreibschema eines PCRAM.
RRAM können durch die Verwendung einer Vielzahl an Materialien realisiert werden.
Sowohl chalkogenide Gläser als auch binäre und ternäre Oxide werden in Kondensator-
Strukturen integriert, um resistiv schaltende Elemente herzustellen [45 - 47]. Der
Kondensator wird durch anlegen adäquater Spannungen zwischen zwei
Widerstandszuständen geschaltet. Die Speicherzustände sind nicht-flüchtig und können
(bei einigen Materialien) innerhalb weniger Nanosekunden geschrieben werden.
Außerdem zeigen einige der resisitiven Materialien Multi-Bit-Eigenschaften, welches
sich vorteilhaft auf die Integrationsdichte auswirkt. RRAM ist skalierbar und
dementsprechend zu den anderen Konzepten nächster Technologieknoten
konkurrenzfähig. Die Grundlagen des resistiven Schaltens werden im folgenden Kapitel
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