| 一种三维相变存储器1S1R存储单元电路仿真模型 |
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| 引用本文： | 张光明,雷宇,陈后鹏,俞秋瑶,宋志棠.一种三维相变存储器1S1R存储单元电路仿真模型[J].上海交通大学学报,2022(12):1649-1657. |
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| 作者姓名： | 张光明 雷宇 陈后鹏 俞秋瑶 宋志棠 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学技术大学微电子学院;2. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所;3. 上海市纳米科技与产业发展促进中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61904186)；;上海市青年科技英才扬帆计划项目(19YF1456100)；;中国博士后科学基金项目(2019M660094,2021T140465)； |
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| 摘 要： | 三维相变存储芯片1S1R存储单元由双向阈值选通管(OTS)和相变存储器件(PCM)串联组成.为了解决现有OTS和PCM电路仿真模型不能准确模拟器件电学特性和物理特性、不适用于限制型PCM等问题，提出了一种采用Verilog-A语言实现的1S1R电路仿真模型.该模型实现了对OTS电学特性和PCM相变过程中电流、温度、熔融比例、晶态比例和非晶比例变化的模拟，具有良好的收敛性和较快的仿真速度，仿真结果与器件实际测试结果吻合.与传统模型相比，该模型针对限制型PCM特点，实现了对PCM熔融过程、晶态非线性、熔融电阻率稳定和OTS亚阈值非线性、双向选通特性的模拟和集成.分析了OTS亚阈值非线性参数和读电压窗口的关系，发现当OTS阈值电流约等于PCM阈值电流时读窗口最大；展示了1S1R单元直流和阵列瞬态仿真结果，为三维相变存储器的电路设计和仿真提供了基础.
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| 关 键 词： | 相变存储器 电路仿真模型 双向阈值选通管 Verilog-A |
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