| 相變材料及器件電學表征測試方案 |
| 作者：admin 來源：原創 發布日期：2026-6-4 10:47:18 點擊次數:16 |
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概述：相變，是物質從一種相轉變為另一種相的過程。物理系統中物理、化學性質完全相同，與其它部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。相變存儲器，簡稱PCM，就是利用特殊材料在晶態和非晶態之間相互轉化時所表現出來的導電性差異來存儲數據的。在非晶態下，GST材料具有短距離的原子能級和較低的自由電子密度，使得其具有較高的電阻率。由于這種狀態通常出現在RESET操作之后，一般稱其為RESET狀態，在RESET操作中DUT的溫度上升到略高于熔點溫度，然后突然對GST淬火將其冷卻。非晶層的電阻通常可超過1兆歐。在晶態下，GST材料具有長距離的原子能級和較高的自由電子密度，從而具有較低的電阻率。由于這種狀態通常出現在SET操作之后，我們一般稱其為SET 狀態，在SET操作中，材料的溫度上升高于再結晶溫度但是低于熔點溫度，然后緩慢冷卻使得晶粒形成整層。晶態的電阻范圍通常從1千歐到10千歐。 PCM器件的典型結構由頂部電極、晶態GST、α/晶態GST、熱絕緣體、電阻（加熱器）、底部電極組成 相變存儲器需先進行forming，Forming可以理解為形成一個活躍區域，這是非晶態和晶態之間轉換的部分，上圖中半圓形狀表示這個活躍區域。 PCRAM的測試難點是找到Reset和Set合適的脈沖參數（幅度、上升下降速度、脈沖寬度），這通常是一個疊代的過程；注意Reset電壓是最大的，所以必須小心尋找合適的Reset電壓；尋找Reset電壓的方法，可以通過施加脈沖，并逐漸增大脈沖的幅值，每次施加脈沖后測試阻值，觀察阻值變化，當符合要求后立刻停止脈沖的施加，這時候找到Reset電壓值；重新加壓，觀察阻值變化，找到Set電壓值。需要注意的是，PCRAM對脈沖的寬度和上升時間和下降時間都有要求，需要準確設定符合DUT 的脈沖參數； 相變材料及器件電性能表征測試方案: • 4200A-SCS 主機及 Clarius 軟件 • 兩個SMU + 兩個 4200-PA 前置放大器 • 一個PMU + 兩個 RPM 方案優勢: • 10fA 小電流測試能力 • Clarius 軟件自帶相變Project，操作方便 • 半導體材料與器件測試領域普遍采用詳情請致電技術熱線: 400-820-5835 • 內置PCRAM測試模塊，快速進行電學參數表征 |
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