憶阻器
憶阻器
憶阻器英文名為memristor, 用符號M表示,與電阻R,電容C,電感L構成四種基本無源電路器件,它是連接磁通量與電荷之間關系的紐帶,其同時具備電阻和存儲的性能,是一種新一代高速存儲單元,通常稱為阻變存儲器(RRAM)。
憶阻器備受關注的重要應用領域包括:非易失存儲(Nonvolatile memory),邏輯運算(Logic computing),以及類腦神經形態計算(Brain-inspired neuromorphic computing)等。這三種截然不同又相互關聯的技術路線,為發展信息存儲與處理融合的新型計算體系架構,突破傳統馮·諾伊曼架構瓶頸,提供了可行的路線。
在憶阻器研究不斷取得新成果的同時,基于憶阻器的多功能耦合器件也成為研究人員關注的熱點。這些新型耦合器件包括:磁耦合器件、光耦合器件、超導耦合器件、相變憶阻器件、鐵電耦合器件等。
(一) 憶阻器基礎研究測試
憶阻器研究可分為基礎研究、性能研究以及集成研究三個階段,此研究方法對阻變存儲器(RRAM)、相變存儲器(PCM)和鐵電存儲器(FeRAM)均適用。憶阻器基礎研究階段主要研究憶阻器材料體系和物理機制,以及對憶阻器器參數進行表征,并通過捏滯回線對憶阻器進行分類。憶阻器基礎研究測試包括:直流特性、交流特性及脈沖特性測試。
憶阻器直流特性測試通常與Forming結合,主要測試憶阻器直流V-I曲線,并以此推算SET/RESET 電壓/電流、HRS、LRS等憶阻器重要參數,可以進行單向掃描或雙向掃描。憶阻器交流特性主要進行捏滯回線的測試,捏滯回線是鑒別憶阻器類型的關鍵。憶阻器脈沖測試能有效地減小直流測試積累的焦耳熱的影響,同時,也可以用來研究熱量對器件性能的影響。由于憶阻器表征技術正向極端化發展,皮秒級脈沖擦寫及信號捕捉的需求日益強烈。