Esta dissertação apresenta os resultados obtidos no estudo do funcionamento dinâmico de uma célula de memória composta por um único transistor SOI MOSFET. Este estudo é baseado nos resultados experimentais observados em dispositivos nMOSFET em tecnologia SOI desenvolvidos no imec, Leuven, Bélgica. Os dados experimentais apresentados foram obtidos no Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) e nos laboratórios AMSIMEC do centro de pesquisa imec, Bélgica. No presente trabalho foi levantado o histórico das memórias dinâmicas, assim como as características fundamentais de uma célula de memória dinâmica de um único transistor, tais como tempo de retenção e margem de sensibilidade, que são definidas e posteriormente verificadas para diferentes tipos de transistores. Inicialmente, foram estudados os mecanismos capazes de promover algum tipo de histerese na curva de corrente de fonte-dreno em função da tensão de porta de um transistor SOI em DC. Por meio destas propriedades, muitas vezes vistas como parasitárias, foi possível explorar o comportamento de um único transistor como célula de memória. Em seguida, passou-se às medidas dinâmicas, momento no qual foi necessário desenvolver um arranjo experimental conveniente de forma que fosse possível medir pulsos da ordem de µA com duração da ordem de 10ns. Assim, uma parte desta dissertação é dedicada à descrição dos problemas e soluções encontrados para viabilizar a medida destes rápidos e pequenos sinais. Foram observados dispositivos com tempos de retenção superiores a 100ms e margens de sensibilidades que ultrapassam 100µA. Finalmente, são apresentadas as conclusões encontradas e as possibilidades para estudos futuros. / This masters thesis presents the results obtained throughout the study of a memory cell composed of a single SOI MOSFET transistor. This study is based on the experimental results observed on SOI nMOSFET devices developed at imec, Leuven, Belgium. The experimental data presented was obtained both at the Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI) from the Escola Politécnica da USP (EPUSP) and the AMSIMEC laboratories in the imec research center, Belgium. In this work, the history of dynamic memories as well as the fundamental characteristics of a single transistor dynamic memory cell, such as retention time and sense margin, which are defined and later verified for different transistors, have been analysed. Initially, the mechanisms capable of leading to some sort of hysteresis on the drain-source current as a function of the gate voltage on a SOI transistor operating in DC were studied. Through these properties many times regarded as parasitic it was possible to explore the behavior of a single SOI transistor operating as a memory cell. Afterwards, this work analyzes dynamic measurements, for which it has been necessary to develop an appropriate experimental setup capable of measuring pulses of some µA and lasting approximately 10ns. Therefore, part of this thesis is reserved for the description of the problems and solutions found in order to enable the measurement of these fast and small signals. Devices with retention times larger than 100ms and sense margins surpassing 100µA were measured. Finally, conclusions and possible future studies are presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-06072014-193844 |
| Date | 11 June 2013 |
| Creators | Nissimoff, Albert |
| Contributors | Martino, João Antonio |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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