电介质击穿 (DB) 控制着微电子设备的故障,并且日益影响着其功能。标准成像技术基于物理结构产生对比度,难以将这一电子过程可视化。本文,我们报告了 Pt/HfO 2 /Ti 价态变化存储设备中 DB 的原位扫描透射电子显微镜 (STEM) 电子束感应电流 (EBIC) 成像。STEM EBIC 成像直接将 DB 的电子特征可视化,即电导率和电场的局部变化,具有高空间分辨率和良好的对比度。我们看到 DB 通过两个串联的不同结构进行:由电子注入产生的挥发性“软”丝;以及由氧空位聚集产生的非挥发性“硬”丝。该图在“软”和“硬”DB 之间进行了物理区分,同时适应了“渐进式”DB,其中硬丝和软丝的相对长度可以连续变化。
摘要:电阻开关随机存取存储器(RRAM)被视为下一代存储器的潜在候选者之一。然而,获得具有高保持力和耐久性、低变化以及CMOS兼容性等全面优异性能的RRAM器件仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们在HfO x 基RRAM中引入插入TaO x 层来优化器件性能。通过成型操作在TaO x 层中形成了坚固的细丝,局域场和热增强效应以及界面调制可以同时实现。因此,RRAM器件具有大窗口(> 10 3 )、快速开关速度(~ 10 ns)、稳定的保持力(> 72 h)、高耐久性(> 10 8 次循环)以及循环间和器件间优异的一致性。这些结果表明插入TaO x 层可以显著提高HfO x 基器件的性能,为RRAM的实际应用提供了一种建设性的方法。
• 自旋是一个基本量子数 • 铁磁材料包含不成对的电子 • 自旋的排列产生磁性 • 记忆存储在电子自旋中 • 自旋不会像电荷那样“泄漏” • 自旋不受重离子辐照的影响 • 自旋不受累积剂量 (TID) 的影响 • 自旋排列由磁场实现 • 避免基于电荷的设备的磨损机制
摘要 量子存储器(QM)可以实现飞行与静止量子态之间的量子态映射,是量子信息科学的基石,它可以实现大量量子信息协议,如跨远程量子节点的量子态传输、分布式量子逻辑门和量子进动测量网络。量子存储器已经取得了长足的进步,而电磁诱导透明(EIT)是 QM 中较为熟知的方法之一。光的量子态是实现量子增强任务必不可少的量子资源,存储和释放非经典光态是一个长期目标。本文介绍了基于 EIT 的 QM 的最新发展:EIT 量子存储器分别在热原子室、冷原子和固体系统中实现;EIT 机制已被用于存储和释放光模式的单光子、压缩态、纠缠光子对和多体纠缠态。
研究在有限温度下存储量子信息且尽量减少主动纠错需求的原理是一个活跃的研究领域。我们在二维全息共形场论中通过量子零能量条件来研究这个问题,我们之前已经展示了量子热力学对这种多体系统施加的限制。我们研究了将逻辑量子比特显式编码为有限温度背景下有限冯·诺依曼熵的两个相似手性传播激发,其擦除可以通过来自无限能量无记忆浴的适当的非均匀和瞬时能量动量流入来实现,从而使系统转变为热状态。全息地,这些快速擦除过程可以用前面描述的广义 AdS-Vaidya 几何来描述,其中不需要假设特定形式的块体物质。我们表明,量子零能量条件给出了删除所需的最小有限温度的分析结果,该温度大于初始背景温度,与 Landauer 原理一致。具体来说,我们找到了擦除大量编码量子比特所需的最低最终温度的简单表达式。我们还发现,如果编码量子比特的局部化间隔短于特定的局部化长度,则快速擦除过程是不可能的,而且对于由中心电荷决定的最佳编码量子比特数量,此局部化长度是最大的。我们估计了针对快速擦除的现实保护的最佳编码量子比特。我们讨论了我们的研究对在有限温度下运行的新型容错量子门结构的可能推广。
通常可以观察到,已将回忆设备视为非挥发性半导体记忆(NVSM)设备,逻辑操作或神经形态计算的合适结构[1]。与典型的NVSM设备相比,已经选择了具有简单设备体系结构,快速开关属性,低功耗级别或出色的可扩展性的将来的内存应用程序的电阻随机存储器(RRAM)设备[2-4]。到目前为止,已经提出了基于几种介电和导电材料的不同Ar散布[5-7]。但是,所有这些设备的瓶颈都是大型操作电压或固定率变质。过渡金属氧化物,例如氧化钛(Tio X)[8],氧化镍(Nio X)[9],氧化锌(ZnO)[10]或氧化物(HFO X)[11,12],已被广泛检查用于记忆应用。在这些材料中,氧化铜(CUO)也可以表现出出色的电阻转换(RS)特征[13]。作为一种无毒的,互补的金属氧化物半导体(CMOS)兼容和丰富的地球材料,铜(CU)已被广泛用于超大级构成(ULSI)设备中。因此,作为集成电路处理序列中最常见的导电膜之一,基于CU的设备被视为在半导体设备制造中是相关的候选者。CUO膜可以使用几种方法,例如分子束外延(MBE)[14],化学蒸气沉积
受量子点核自旋控制和操纵方面的最新进展的启发,这些进展允许将电子自旋态转移到周围的核自旋集合中进行存储,我们提出了一种量子中继器方案,该方案结合了单个量子点电子自旋和核自旋集合,分别用作自旋光子接口和量子存储器。我们考虑使用嵌入高协同性光学微腔中的低应变量子点。量子点核自旋集合允许长期存储纠缠态,并且预示着纠缠交换是使用腔辅助门执行的。我们重点介绍了实现量子中继器方案所需的量子点技术的进步,该方案有望建立长距离高保真纠缠,其分布速率超过光子的直接传输。
摘要 — 我们为氧化物半导体 (OS) 晶体管提供自上而下和自下而上的设计指南,这些晶体管针对逻辑平台上的增益单元存储器进行了优化。利用高密度、高带宽的片上增益单元存储器,通过最大限度地减少对片外动态随机存取存储器 (DRAM) 的访问,深度神经网络 (DNN) 加速器的执行时间可缩短 51-66%。为了平衡保留时间和存储器带宽(自上而下),选择原子层沉积 (ALD) 氧化铟锡 (ITO) 晶体管(自下而上)。经实验优化的器件表现出低关态电流(V GS = -0.5 V 时为 2 × 10 -18 A/µ m)、良好的导通电流(电源 < 2 V 时为 26.8 µ A/µ m)、低亚阈值摆幅 (SS)(70 mV/dec)和良好的迁移率(27 cm 2 V -1 s -1)。利用优化后的器件,在28nm节点、V DD = 0.9 V条件下模拟了一个64行(WL)×256列(BL)的增益单元存储器宏。模拟结果表明,混合OS-Si增益单元存储器实现了0.98倍频率和3倍静态随机存取存储器(SRAM)密度,而OS-OS增益单元存储器预计以N层3-D堆叠在0.5倍频率和N乘以1.15倍SRAM密度下工作。
复旦微电是一家从事超大规模集成电路的设计、开发、测试,并为客户提供系统解决方案的专业公司。公司目前建立了健全安全与识别芯片、非扩散芯片、智能电表芯片、FPGA芯片和集成电路测试服务等产品线,产品广泛涉及金融、社会保障、防伪溯源、网络通讯、家电设备、汽车电子、工业控制、信号处理、数据中心、人工智能等领域。
业界正在研究电阻式存储器件,尤其是那些基于可溶液处理、化学变化且成本低廉的有机材料的器件。在本文中,我们通过在 ITO 基板上旋涂一层有机的钌 (II) 薄层来制造电阻式存储器件。制造的电阻式存储器件利用通过旋涂沉积在 ITO 基板上的钌 (II) 薄层,表现出低电阻和高电阻导电状态。这些特性使它们非常适合电阻式随机存取存储器 (RRAM) 应用。RRAM 因其高可扩展性、快速切换速度和低功耗而成为一种很有前途的非易失性存储器技术。通过利用低电阻和高电阻状态,电阻式存储器件可以有效地存储二进制数据,为各种基于存储器的系统提供潜在应用,包括固态硬盘、嵌入式系统和物联网 (IoT) 设备。有机钌 (II) 薄层的使用为探索电阻式存储器器件的性能和稳定性提供了一种新途径,为 RRAM 技术的进一步发展铺平了道路。” 使用扫描电子显微镜 (SEM)、X 射线衍射 (XRD) 和能量色散 X 射线光谱 (EDX) 来表征该器件。还获得了这些器件的电流-电压特性。测量了低电阻和高电阻传导状态,发现它们非常适合电阻式随机存取存储器应用。此外,我们观察到随着有机层厚度的增加,开关得到改善,因此电阻比提高了 10 倍。 (2022 年 12 月 19 日收到;2023 年 8 月 7 日接受) 关键词:钌、开关、器件、电性能