考虑热量积累效应的相变存储器单元SPICE模型系统及应用

摘要

本发明公开了一种相变存储器单元SPICE模型系统，包括：单元电阻模拟模块，用于模拟相变存储器单元电阻；温度计算模块，用于针对施加的连续脉冲序列，计算每个脉冲信号结束时刻考虑脉冲信号下热量积累效应的存储器单元相变层温度；晶化速率计算模块，用于计算单位时间内发生晶化的相变层体积；非晶化速率计算模块，用于计算单位时间内发生非晶化的相变层体积以及相变模块，用于选择晶化速率或非晶化速率计算非晶化率。本发明还公开了所述相变存储器单元SPICE模型应用于模拟相变存储器单元多值存储。本发明能准确模拟相变存储器单元电阻变化，尤其是在连续脉冲作用下，热量积累效应明显时，并能准确模拟相变存储器多值存储技术中的相变存储器单元电阻。

主权项

一种相变存储器单元SPICE模型系统，其特征在于，包括： 单元电阻模拟模块，用于根据相变模块提供的非晶化率计算相变存储器单元实时电阻，并根据相变存储器实时电阻对施加的电压或电流信号做出相应电流或电压输出； 温度计算模块，用于根据环境温度和脉冲热效应计算每个脉冲信号结束时刻相变存储器单元相变层温度，并将环境温度在每个脉冲结束时刻更新为实时相变层温度； 晶化速率计算模块，用于根据温度计算模块输出的相变层温度，计算单位时间内发生晶化的相变层体积； 非晶化速率计算模块，用于根据温度计算模块输出的相变层温度，计算单位时间内发生非晶化的相变层体积； 相变模块，当相变层温度高于相变材料熔点时，选择非晶化速率作为相变速率，当相变层温度低于相变材料熔点时，选择晶化速率作为相变速率，根据相变速率计算相变存储器单元的非晶化率。