相变随机存储器电特性测试方法研究

摘要

作为目前最有可能取代FLASH 成为存储器市场上下一代主流产品的相变随机存储器，在近段时间获得了迅猛的发展。相比其他市场上的主流存储器，相变存储器有着非易失性、快擦写速度、高可靠性、低功耗、长寿命、与CMOS工艺兼容等优点。
　　 然而，在相变存储器飞速发展的同时，相变存储器的相关测试技术也面临了巨大的挑战，适用于相变存储器特性的测试系统和测试方法也随之成为焦点。基于这一点，本文研制了一套相变存储器电特性测试系统来测试相变存储器的相关电特性，该系统由皮秒脉冲发生器、半导体特性测试仪、微控探针台、射频/直流探针、射频电缆以及6G 示波器组成。
　　 相变存储器的写入、擦除、读出操作可以通过脉冲发生器产生不同幅度和宽度的激励脉冲来实现。本文基于相变存储器的工作原理，在自主研制的测试平台的基础上，设计了一系列的相变存储单元电特性的测试方案，包括I-V/V-I特性测试、重复性测试、写脉冲初始条件测试、擦脉冲初始条件测试、稳定性测试、疲劳特性测试，高速相变存储器电特性测试等。本文还深入探究了相变存储器的最快写入速度，并实现了200ps的写入操作。
　　 这些测试方案及测试结果为相变存储器工作速度、功耗、工作寿命等特性的研究提供了有效的途径和参考，对相变材料特性的研究也具有指导意义。