日立瑞薩開(kāi)發(fā)低功耗轉換存儲器單元

新型單元是一種用于嵌入式系統的下一代微控制器片上非易失存儲器的頗具前途的解決方案，它可以在1.5V電源電壓條件下進(jìn)行編程，且只需100μA的編程電流。

日立有限公司與瑞薩科技公司近日發(fā)布了低功耗相位轉換存儲器單元的成功原型。這種非易失半導體存儲單元可以在電源電壓為1.5V和電流低至100μA的條件下進(jìn)行編程——與采用以前技術(shù)的日立和瑞薩發(fā)布的產(chǎn)品相比，每個(gè)單元的功耗降低了50％。此外，相對于現有的非易失存儲器，新的相位轉換單元在高速讀寫(xiě)能力、編程耐久性、小尺寸和高水平集成方面均更為優(yōu)異。因此，這些原型可在下一代微控制器中為諸如信息設備、家用電器，以及車(chē)載設備和控制系統等嵌入式應用的片上編程和數據存儲提供一種頗具前途的解決方案。

該原型單元采用130納米CMOS工藝制造。其結構采用了MOS晶體管和一層在熱響應中呈非晶體狀態(tài)*（高阻抗）或晶狀（低阻抗）的相位轉換薄膜。兩種狀態(tài)的編程是通過(guò)180納米直徑的鎢下電極接點(diǎn)（BEC）實(shí)現的。在一次讀操作中，存儲的數字（1或0）信息是由薄膜中電流流動(dòng)量的差別決定的。

為了獲得突破性的功耗效果，日立和瑞薩的研究人員開(kāi)發(fā)了一種原創(chuàng )的具有低電壓編程能力的低電流相位轉換薄膜。他們利用一種受控制的鍺-銻-碲（GeSbTe）氧摻雜材料生長(cháng)出了這種薄膜。氧摻雜能夠使相位轉換薄膜的阻抗限制在一個(gè)最理想的水平，同時(shí)可抑制編程期間過(guò)大的電流流過(guò)。此外，該單元的實(shí)現可以減少形成這些單元的MOS晶體管的門(mén)寬度，以及驅動(dòng)輸出MOS晶體管的數量，從而有助于縮小存儲器單元和驅動(dòng)電路的尺寸。

突破性的低功耗MOS相位轉換存儲器單元技術(shù)的細節已在2005年12月5日于美國華盛頓特區舉行的國際電子器件會(huì )議上宣讀的技術(shù)論文中披露。