[发明专利]选通器开关的仿真方法及系统

说明书

本发明提供了一种选通器开关的仿真方法，包括通过划分格点的方式建立选通器开关的二维模型，根据所述二维模型的参数计算银原子氧化概率、银离子还原概率、银离子迁移概率以及银原子扩散概率，根据所述银原子氧化概率、所述银离子还原概率、所述银离子迁移概率以及所述银原子扩散概率更新银原子在所述二维模型中的占位，以实现银原子的堆积和扩散，能够直观地观察选通器在选通开关过程中银导电细丝在阻变层中的生长演化过程，从各个方面揭示了选通器开关的微观阻变过程，保证了选通器开关仿真的准确性。本发明还提供了一种选通器开关的系统。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种选通器开关的仿真方法及系统。

背景技术

新型非易失阻变存储器以其低功耗、结构简单可高密度集成等优点被认为是下一代存储器件的理想选择之一。实现阻变存储器阵列集成面临的最大障碍是通过未选择单元的潜行电流在读取操作期间造成的串扰问题。通过串联一个具有较高非线性的选通器可以大大抑制了阻变存储器单元的泄漏电流，并降低了整个阵列的潜行电流。选通器主要由下电极、阻变层和上电极三部分，属于一种易失存储器。器件的初始状态是高阻态，当施加的扫描电压值达到阈值电压(器件开启电压)的时候，器件由高阻态转变为低阻态，当施加的扫描电压值在回扫过程中小于保持电压(器件关断电压)时，器件重新回到高阻态。

目前，根据开关机理选通器主要被分为肖特基二极管、隧道势垒选择器、离子-电子混合导电和阈值开关型等几种类型。其中，基于阈值开关型的选通器由于结构简单、电性能优异、易于集成等优势备受关注。然而目前对于选通器开关机理的理解存在着一定的争议，鉴于现有观察表征手段的限制，需要一种仿真方法来准确的对选通器开关过程离子的传输和分布进行模拟和演示。

因此，有必要提供一种新型的选通器开关的仿真方法及系统以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种选通器开关的仿真方法及系统，以保证选通器开关仿真的准确性。

为实现上述目的，本发明的所述选通器开关的仿真方法，包括以下步骤：

S1：通过划分格点的方式建立选通器开关的二维模型；

S2：根据所述二维模型的参数计算银原子氧化概率、银离子还原概率、银离子迁移概率以及银原子扩散概率；

S3：根据所述银原子氧化概率、所述银离子还原概率、所述银离子迁移概率以及所述银原子扩散概率更新银原子在所述二维模型中的占位，以实现银原子的堆积和扩散。

所述选通器开关的仿真方法的有益效果在于：根据所述银原子氧化概率、所述银离子还原概率、所述银离子迁移概率以及所述银原子扩散概率更新银原子在所述二维模型中的占位，以实现银原子的堆积和扩散，能够直观地观察卤素钙钛矿选通器在选通开关过程中银导电细丝在阻变层中的生长演化过程，从各个方面揭示了选通器开关的微观阻变过程，保证了选通器开关仿真的准确性。

优选地，所述通过划分格点的方式建立选通器开关的二维模型包括通过动力学蒙特卡罗模拟方法采用划分格点的方式建立选通器开关的二维模型。其有益效果在于：便于构建选通器开关的二维模型。

进一步优选地，所述二维模型包括依次设置的底电极、阻变层和顶电极，所述底电极为掺铟的氧化锡薄膜，所述阻变层为卤素钙钛矿，所述顶电极为银。

优选地，所述步骤S2还包括初始化步骤，所述二维模型的参数包括氧化势垒、还原势垒、迁移势垒和扩散势垒，对所述二维模型进行初始化操作，以对所述氧化势垒、所述还原势垒、所述迁移势垒和所述扩散势垒进行赋值。其有益效果在于：便于后续原子氧化概率、银离子还原概率、银离子迁移概率以及银原子扩散概率的计算。