Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

3 RESISTIVES SCHALTEN
3.2 Speicherarchitekturen
Es gibt diverse Möglichkeiten resistiv schaltende Elemente in Speicherarchitekturen zu
integrieren. Dabei wird hauptsächlich zwischen aktiven und passiven Architekturen
unterschieden. Aktive Speicherarchitekturen benötigen Transistoren, um die
Speicherzellen zu aktivieren, wohingegen bei passiven Elementen die schaltende MIM-
Zelle alleine genügt, um eine Speicherzelle zu realisieren.
Der naheliegendste Aufbau für aktive, resistiv schaltende Speicher liegt in dem 1T1R-
Konzept (1 Transistor, 1 Widerstand). Dabei wird wie beim DRAM der MIM-
Kondensator über einen Auswahltransistor direkt angesteuert (siehe Abbildung 2.3).
Der große Vorteil liegt bei dieser Architektur darin, dass alle Zellen unabhängig
voneinander geschrieben und gelesen werden können, da nur bei offenen
Auswahltransistoren eine elektrische Spannung über die resistive Zelle abfällt. Die
Nachteile liegen in der Peripherie-Dimensionierung, da jede Speicherzelle durch einen
zusätzlichen Transistor nicht „beliebig klein“ - die minimalen Zellgröße wird durch den
Filamentdurchmesser festgelegt - gestaltet werden kann. Derartige Speicherarchitekturen
wurden in der Literatur bereits von Unternehmen wie Samsung, Qimonda und
Hewlett Packard vorgestellt [24, 76, 77].
Eine passive Variante stellen die Crossbar-Array-Architekturen dar, bei denen die
Speicherzellen durch orthogonal gekreuzte Top- und Bottom-Elektroden entstehen
(Abbildung 3.5) [78, 79].
Top-Elektrode
Speicherzelle
Substrat
Resistives
Material
Bottom-Elektrode
Abbildung 3.5: Crossbar-Array-Architektur: Orthogonal angeordnete Top- und Bottom-
Elektroden bilden an ihren Kreuzungspunkten, durch das zwischenliegende resistiv schaltende
Material, eine MIM-Speicherzelle.
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