产综研和夏普开发出耗电低且速度高的ReRAM
2008-10-06 10:30:27
来源：日经BP社
日本产业技术综合研究所（产综研）与夏普开发出了低耗电、高速度的非易失性变阻存储元件（ReRAM：resistance random access memory）。同时还开发了定量控制电阻变化的方法。该产品不使用贵金属电极即可稳定工作，而且ReRAM的生产技术与目前半导体制造工艺具有较高的整合性，因此投产时可控制单位容量的成本。
ReRAM采用将迁移金属氧化膜夹在金属电极中间的结构，把因施加电压产生的迁移金属氧化膜的电阻变化（电场引起电阻变化）作为记忆信息使用。夏普将其称之为“RRAM”。与现有的NOR型闪存相比，平均1bit的耗电降至1/1000以下。另外，读取时间和写入时间均达到10ns左右，因此有望成为新一代非易失性存储器。而此前，则无法同时实现低耗电和高速度及定量控制电阻的变化。
此次使用了氧化钴薄膜，并以钽电极作阳极。由于钽比钴易于氧化，因此可在接触面上自动形成纳米级的钽氧化层。存储器的工作可通过氧化钴和氧化钽层之间氧离子的交换来实现。当加载脉冲电压时，阳极的氧化钽上形成导电路径，因此电阻减小，存储器进入工作状态。反之，当氧离子从氧化钽迁移至氧化钴时，电阻增加，存储器停止工作。存储器工作时的氧化及还原所需氧离子的数量可通过擦写时加载的脉冲电压与脉冲电流来定量控制。
产综研等今后将进行用于集成电路的可靠性试验。另外，还将通过推进集成化和大量生产的技术开发，以尽快实现实用化和业务化。
此项研究是受日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的委托进行的。产综研和夏普已在2008年9月23～26日于筑波国际会议中心举行的“国际固体元件材料会议（SSDM 2008）”上公布了此次的研究成果。
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