本實(shí)用新型涉及一種存儲(chǔ)器,特別是一種基于相變特性實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的二氧化釩薄膜憶阻存儲(chǔ)器,該類型存儲(chǔ)器將是今后高密度型存儲(chǔ)器件的發(fā)展趨勢(shì)。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,信息呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),為了完成對(duì)海量信息的存儲(chǔ)與快速讀寫,要求速度更快、容量更大、功耗更低、體積更小、壽命更長(zhǎng)、可靠性更高的存儲(chǔ)器。目前成熟的存儲(chǔ)技術(shù)包括DRAM, SRAM和Flash等;其存儲(chǔ)技術(shù)均采用晶體管構(gòu)建存儲(chǔ)位元,隨著微電子技術(shù)與工藝遵循摩爾定律的高速發(fā)展,集成規(guī)模不斷擴(kuò)大,然而CMOS工藝尺寸已經(jīng)逐步接近其理論極限尺寸,工藝尺寸的限制以及極限尺寸下的工作低可靠性等嚴(yán)峻問題將對(duì)未來發(fā)展形成重大的阻礙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型提供一種二氧化釩薄膜憶阻存儲(chǔ)器,具有提高存儲(chǔ)密度的潛力。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種二氧化釩薄膜憶阻存儲(chǔ)器,包括微控制器、電壓脈沖發(fā)生器、二氧化釩薄膜、用于控制二氧化釩薄膜環(huán)境溫度的恒溫器和放大電路,微控制器與電壓脈沖發(fā)生器連接,電壓脈沖發(fā)生器與二氧化釩薄膜連接,二氧化釩薄膜與放大電路連接,恒溫器的控制系統(tǒng)及放大電路分別與微控制器連接。
進(jìn)一步,放大電路與微控制器之間還連接有A/D轉(zhuǎn)換電路。
本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果:
本實(shí)用新型二氧化釩薄膜憶阻存儲(chǔ)器,是利用相變特性的一種高密度存儲(chǔ)器件,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多位信息的存儲(chǔ);二氧化釩薄膜憶阻器所用的薄膜制備工藝成熟與當(dāng)前集成電路工藝兼容性較好,降低了成本,有利于憶阻器的實(shí)際應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框架圖;
圖中,1、二氧化釩薄膜材料、2、電壓脈沖發(fā)生器,3、恒溫器,4、微控制器,5、二氧化釩薄膜,6、放大電路,7、A/D轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:參見圖1。
一種二氧化釩薄膜憶阻存儲(chǔ)器,包括微控制器4、電壓脈沖發(fā)生器2、二氧化釩薄膜5、用于控制二氧化釩薄膜5環(huán)境溫度的恒溫器3和放大電路6,微控制器4與電壓脈沖發(fā)生器2連接,電壓脈沖發(fā)生器2與二氧化釩薄膜5連接,二氧化釩薄膜5與放大電路6連接,恒溫器3的控制系統(tǒng)及放大電路6分別與微控制器4連接,放大電路6與微控制器4之間還連接有A/D轉(zhuǎn)換電路7。其中二氧化釩薄膜5,采用管式爐生長(zhǎng)得到二氧化釩薄膜。通過光刻,等離子體刻蝕,電子束蒸發(fā)等工藝后制作得到了二氧化釩薄膜5。
本實(shí)用新型先對(duì)制作出來的二氧化釩薄膜5驗(yàn)證其性能是否可靠。用恒溫器3控制溫度在相變臨界點(diǎn)341K,施加脈沖作用,如果性能可靠再進(jìn)行下一步的二氧化釩憶阻存儲(chǔ)器的構(gòu)建。
本實(shí)用新型微控制器4控制恒溫器使得二氧化釩薄膜溫度保持在341K。通過微控制器4來控制電壓脈沖發(fā)生器2輸出脈沖的占空比與周期或脈沖的個(gè)數(shù),并作用在二氧化釩薄膜5上,脈沖作用后,二氧化釩薄膜5的電阻會(huì)迅速發(fā)生改變,輸入脈沖的占空比與周期越大或電壓脈沖個(gè)數(shù)越多,電阻都越小,從而可以用不同脈沖結(jié)構(gòu)或脈沖次數(shù)來表示不同數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)以電阻的形式存儲(chǔ)在二氧化釩薄膜中。通過放大電路6和A/D轉(zhuǎn)換電路7可讀取電壓脈沖作用后的電阻,并反饋給微控制器4,微控制器4進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可以得到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)大小,從而達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及讀取的目的。當(dāng)將溫度降低到相變溫度以下時(shí),可使存儲(chǔ)器清零,就可以重新寫入數(shù)據(jù)。
由技術(shù)常識(shí)可知,本實(shí)用新型可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。
上述公開的實(shí)施方案,就各方面而言,都只是舉例說明,并不是僅有的,所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含。