OTS选通管初始化方法、装置、设备及存储介质

本申请属于微纳米电子，更具体地，涉及一种ots选通管初始化方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、传统cmos微缩已经接近物理和成本上的极限，按现有的发展趋势，摩尔定律即将走到终点。对于存储芯片而言，为了打破存储器发展的瓶颈与桎梏，急需发展具有高速、高可靠性以及高密度等特性的新型存储器。目前热门的新型存储器技术有相变存储器、阻变存储器、铁电存储器等等，以上存储器在不同应用领域都表现出了优异的性能。其中，相变存储器受到了广泛的关注与研究，并且已经于2015年成功实现了商业化应用。相变存储器是一种非易失、能够长时间保持数据的存储器，具有纳秒级别的擦写速度，且可以进一步进行三维集成以实现超高的存储密度。

2、相变存储器的一大亮点就是可三维集成，但是三维集成导致的泄漏电流问题严重阻碍了三维相变存储器的发展。因此，ots选通管技术应运而生，将ots选通管连接到每个相变存储单元，可以有效抑制来自半选择单元的泄漏电流。ots选通管应该在关断状态下表现出较低漏电流，同时在接通状态下提供足够高的驱动电流。此外，由于存储器中的读写操作需要频繁打开或关闭选通管单元，因此ots选通管应具有较高的稳定性和耐久性，这对于其实际应用非常重要。

3、ots选通管在实际使用过程中的可靠性限制了其大规模的应用。当前最主要的优化可靠性的手段为优化其材料组分，但这不可避免的带来了工艺上的复杂性。通过更加直接简单的操作方法来提高其可靠性是十分重要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本申请提供了一种ots选通管初始化方法、装置、设备及存储介质，其目的是在不改变ots选通管的材料组分的前提下，提高ots选通管的稳定性和耐久性。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种ots选通管初始化方法，具体包括以下步骤：

3、加热ots选通管至初始化温度；

4、对所述ots选通管施加初始化电压脉冲；

5、将所述ots选通管降温至室温。

6、优选的，所述初始化电压脉冲为梯形波脉冲、方波脉冲或三角波脉冲。

7、优选的，所述初始化温度和室温相差50℃～300℃。

8、优选的，te基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[50,150]℃；se基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[100,220]℃；s基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[150,250]℃；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[200,300]℃。

9、优选的，所述初始化电压脉冲幅值为1v～15v，频率为0.01khz～10khz。

10、优选的，te基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[1,6]v；se基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,8]v；s基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,12]v；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,15]v。

11、优选的，te基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[1,10]khz；se基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.1,1]khz；s基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.01,1]khz；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.1,10]khz。

12、第二方面，本申请提供了一种ots选通管初始化装置，包括：

13、升温单元，用于加热ots选通管至初始化温度；

14、脉冲单元，用于对所述ots选通管施加初始化电压脉冲；

15、降温单元，用于将所述ots选通管降温至室温。

16、第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。

17、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。

18、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

19、(1)本申请通过在高温下对ots选通管施加电压脉冲进行初始化的操作方法，降低了选通管中形成稳定缺陷态所需的激活能，使其在高温下形成了十分稳定的缺陷态，极大提高了其在阈值开关过程中的可靠性，具体表现在阈值电压的稳定性提高以及选通管中漏电流的降低；

20、(2)本申请提供的高温下ots选通管的初始化方法，能够以较简单的操作、较低的成本，实现比常温下初始化更高的可靠性，缓解其在实际阈值切换过程中发生的误操作以及性能变差等问题，使其在存储器件以及神经形态器件中也能得到很好的应用；

21、(3)本申请可针对不同材质ots选通管调整优化方案中的初始化温度、初始化电压脉冲幅值以及频率，由此提高不同材质ots选通管的可靠性，使其满足于三维相变存储器集成中对于选通管性能的要求。

技术特征：

1.一种ots选通管初始化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化电压脉冲为梯形波脉冲、方波脉冲或三角波脉冲。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化温度和室温相差50℃～300℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，te基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[50,150]℃；se基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[100,220]℃；s基材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[150,250]℃；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化温差范围区间为[200,300]℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化电压脉冲幅值为1v～15v，频率为0.01khz～10khz。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，te基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[1,6]v；se基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,8]v；s基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,12]v；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化电压脉冲幅值范围区间为[2.5,15]v。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，te基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[1,10]khz；se基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.1,1]khz；s基材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.01,1]khz；多元掺杂材料ots选通管的最优初始化电压脉冲频率范围区间为[0.1,10]khz。

8.一种ots选通管初始化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一所述的方法。

技术总结本申请公开了一种OTS选通管初始化方法、装置、设备及存储介质，属于微纳米电子技术领域。本申请方案首先加热OTS选通管至初始化温度；再对所述OTS选通管施加初始化电压脉冲；随后将所述OTS选通管降温至室温。其中，初始化电压脉冲为梯形波脉冲、方波脉冲或三角波脉冲；初始化温度和室温相差50℃～300℃；初始化电压脉冲幅值为1V～15V，频率为0.01kHz～10kHz。通过本申请方法降低了选通管中形成稳定缺陷态所需的激活能，使其在高温下形成了十分稳定的缺陷态，极大提高了其在阈值开关过程中的可靠性，具体表现在阈值电压的稳定性提高以及选通管中漏电流的降低。技术研发人员：徐明,王欢,罗霄,陈璟琦,汤思琦,辜融川,麦贤良,缪向水受保护的技术使用者：华中科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18