EMMA – Materiali emergenti per architetture di memorizzazione di massa
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Data inizio: 01/01/2007
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Sommario
Le memorie a switching resistive rappresentano una potenziale tecnologia per l’immagazzinamento non volatile ad alta densità per le prossime generazioni, grazie ad un’area di cella estremamente piccola e alla capacità di impilamento 3D. Tuttavia, molti aspetti relativi al materiale, al funzionamento ed all’integrazione rimangono sfide aperte. L’obbiettivo del progetto è di investigare la fattibilità di RRAM per abilitare nuovi sistemi di memoria di massa. Il programma di ricerca studia sia ossidi binari metallici sia materiali organici, focalizzandosi sugli aspetti chiave della scalabilità, dell’integrazione di cella, dell’affidabilità e delle architetture di memoria. Il progetto si avvia alla fase chiave dell’integrazione di celle su scala nanometrica, per l’indagine di scaling e quella di fattibilità di integrazione. Lo sviluppo delle architetture di sistema e lo studio degli aspetti di materiale (impatto degli elettrodi, ottimizzazione dell’affidabilità) sono in via di completamento.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
Grazie alla stretta collaborazione tra sviluppatori di materiali, ingegneri della tecnologia e ricercatori accademici, il progetto ha raggiunto un’ineguagliata comprensione del meccanismo di funzionamento della RRAM.
È stato chiarito che l’operazione di reset (transizione dall’alta alla bassa resistenza) è dovuta alla dissoluzione termica di un ponte conduttivo nanometrico nel dielettrico.
La transizione opposta è invece dovuta al brusco degrado locale dovuto a filamentazione (switching) elettronica nel dielettrico. Modelli computazionali volti alla progettazione TCAD di RRAM sono stati coerentemente sviluppati.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati nella conferenza principe sui dispositivi elettronici, la International Electron Device Meeting (www.ieee.org/conferences/iedm/), nel 2007 e 2008.
È stato chiarito che l’operazione di reset (transizione dall’alta alla bassa resistenza) è dovuta alla dissoluzione termica di un ponte conduttivo nanometrico nel dielettrico.
La transizione opposta è invece dovuta al brusco degrado locale dovuto a filamentazione (switching) elettronica nel dielettrico. Modelli computazionali volti alla progettazione TCAD di RRAM sono stati coerentemente sviluppati.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati nella conferenza principe sui dispositivi elettronici, la International Electron Device Meeting (www.ieee.org/conferences/iedm/), nel 2007 e 2008.
- U. Russo, D. Ielmini, C. Cagli, A. L. Lacaita, S. Spiga, C. Wiemer, M. Perego and M. Fanciulli, “Conductive-filament switching analysis and self-accelerated thermal dissolution model for reset in NiO-based RRAM,” IEDM Tech. Dig., 775--778, 2007.
- C. Cagli, D. Ielmini, F. Nardi and A. L. Lacaita, “Evidence for threshold switching in the set process of NiO-based RRAM and physical modeling for set, reset, retention and disturb prediction,” IEDM Tech. Dig., 2008.
