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龍圖騰網(wǎng)恭喜安徽大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114548005B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-27發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210167709.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/33；該發(fā)明授權(quán)一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法是由吳祖恒;鄒建勛;李星;代月花設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-02-23向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法，利用空間電荷限制電流機(jī)制SCLC對(duì)閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行建模；其中，所述閾值轉(zhuǎn)變憶阻器包括TaOx、VOx、NbOx已被實(shí)驗(yàn)證明有閾值特性的憶阻器；利用直接隧傳到福勒?諾德海姆隧穿機(jī)制DT?FNT對(duì)另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行建模；其中，所述另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器包括HfOx:Ag、SiOxNy:Ag、SiO2：Ag已被實(shí)驗(yàn)證明有閾值特性的憶阻器。上述方法具有完整、高效的優(yōu)點(diǎn)，能夠方便憶阻器在電路中的靈活應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于傳輸機(jī)制的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的建模方法，其特征在于，所述方法包括：步驟1、利用空間電荷限制電流機(jī)制SCLC對(duì)閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行建模；其中，所述閾值轉(zhuǎn)變憶阻器包括中間層是氧化鉭、氧化釩、氧化鈮或氧化鈮已被實(shí)驗(yàn)證明有閾值特性的憶阻器；所述步驟1的過(guò)程具體為：基于空間電荷限制電流機(jī)制SCLC，通過(guò)歐姆定律的電流密度J符合下式：J～Eexp-EaeKT1式中，E為電場(chǎng)；Eae為電子活化能；K為玻爾茲曼常數(shù)；T為閾值轉(zhuǎn)變憶阻器內(nèi)部溫度；考慮到電子陷阱的存在，電流密度與電壓的關(guān)系取決于陷阱的能量分布，當(dāng)為淺陷阱時(shí)，即遵循曲線I～V2，滿足等式2： 其中，θ代表自由電子的比例；Nc作為導(dǎo)帶底部的態(tài)數(shù)；Nt為陷阱態(tài)數(shù)；μ是電子遷移率；薄膜介電常數(shù)；d膜厚度；Ea描述能量陷阱的活化能水平低于導(dǎo)帶；當(dāng)為深陷阱時(shí)，即遵循曲線I～Vnn2，滿足等式3： 其中，Tt為陷阱溫度；l+1為電流正比于Vn中的指數(shù)n；通過(guò)以上分析，在基于SCLC的基礎(chǔ)上對(duì)閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行物理建模，在等式1-3兩邊分別除以電壓，得到以下物理模型：Rohm＝R1expEaeKT4 Rdeep＝R34Tn-1V-n-16 其中，Rohm、Rshollow、Rdeep分別為閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的電流電壓在遵循歐姆定律、曲線I～V2、曲線I～Vnn2時(shí)的器件電阻；R1、R2、R3分別為這三種狀態(tài)下的初始電阻；式7用來(lái)描述所述閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的導(dǎo)電區(qū)域與外部環(huán)境之間的能量交換，類似于熱電容，其溫度變化可以用焦耳加熱和散熱來(lái)描述；其中，Гth為導(dǎo)熱系數(shù)；C為熱電容；ΔT＝T-Tamb，介于環(huán)境溫度Tamb與纖維區(qū)域溫度T之間；以上式1-4為利用空間電荷限制電流機(jī)制SCLC設(shè)計(jì)的閾值轉(zhuǎn)變憶阻器物理模型；步驟2、利用直接隧穿到福勒-諾德海姆隧穿機(jī)制DT-FNT對(duì)另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行建模；其中，所述另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器包括中間層是氧化鉿摻銀、氮氧化硅摻銀或二氧化硅摻銀已被實(shí)驗(yàn)證明有閾值特性的憶阻器；所述步驟2的過(guò)程具體為：基于直接隧穿到福勒-諾德海姆隧穿機(jī)制DT-FNT，在對(duì)另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器施加電壓的初始階段，DT為主要傳輸機(jī)制，隨著摻銀的氧化物之間銀團(tuán)簇之間的距離變小，閾值轉(zhuǎn)變憶阻器內(nèi)部電場(chǎng)的上升導(dǎo)致勢(shì)壘由梯形勢(shì)壘變?yōu)槿切蝿?shì)壘，傳輸機(jī)制也變?yōu)镕NT主導(dǎo)；其中，DT和FNT的電流密度公式分別為式8和9： 其中，q為電子電荷；m*為電子有效質(zhì)量；φB為電勢(shì)差；k是擬合系數(shù)；h是普朗克常量；tox是相對(duì)氧化物厚度；E為電場(chǎng)；通過(guò)以上分析，在基于DT-FNT的基礎(chǔ)上對(duì)另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器進(jìn)行物理建模，具體是在等式8-9兩邊取倒數(shù)后分別乘以電壓V，使RDT＝VJDT,RFNT＝VJFNT,RFNT0＝8πhφBq2,通過(guò)RDT0去掉約等號(hào)，得到以下物理模型： 其中，RDT為直接遂穿產(chǎn)生的電阻；RDT0為DT的擬合參數(shù)；RFNT為FNT產(chǎn)生電阻；RFNT0為FNT的擬合參數(shù)；h為導(dǎo)電細(xì)絲生長(zhǎng)的相對(duì)長(zhǎng)度；tox為氧化物厚度；uv為氧化物的離子遷移率；Dic為每秒擴(kuò)散離子數(shù)；同時(shí)利用式12來(lái)描述所述閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的銀導(dǎo)電絲長(zhǎng)度的動(dòng)態(tài)變化；以上式10-12為利用直接隧穿到福勒-諾德海姆隧穿機(jī)制DT-FNT設(shè)計(jì)的另一類閾值轉(zhuǎn)變憶阻器的物理模型。

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