一种相变存储单元热阻与热容的获取方法与流程

本发明属于微电子学技术领域，更具体地，涉及一种相变存储单元热阻与热容的获取方法。

背景技术：

1968年奥弗辛斯基(Stanford R.Ovshinsky)发现了相变材料，并用于作为存储相变存储单元介质，而今相变存储器已经发展成为有竞争力的新型半导体技术。相变存储单元是相变存储器的基本组成模块，相变存储单元在被施加SET或者RESET脉冲后，可以实现晶化与非晶化间的可逆转化。其施加的SET脉冲特点为幅值低、宽度宽，RESET脉冲幅值高、宽度窄。在现实应用中利用相变材料在晶态与非晶态的电阻差异来存储信息。

相变存储单元相变层常设计为T型结构，在该结构下，其相态分布为串联型相态分布。在串联分布中，相变存储单元电阻可以近似为晶态电阻和非晶态电阻的串联。在相变存储单元两电极间施加RESET脉冲，产生的热量从温度最高的下电极顶部至温度低的上电极底部径向传导，下电极到上电极这一片区域温度出现梯度变化，越靠近下电极温度越高，当晶化区域温度高于熔点温度时转化为非晶化区域。

为了分析相变存储单元的热学特性，根据一维Fourier热传导公式：其中θ表示温度，t表示时间，k表示热导率，ρs表示单位体积热容，x表示长度。而同样在电学可以推导出：其中ν表示电压，t表示时间，r表示电阻率，c表示单位体积电容。公式(1)-(2)示出了利用电学方法处理热学量的理论基础。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种相变存储单元热阻与热容的获取方法，旨在解决目前还没有一种精确对相变存储单元热容热阻进行测量计算的问题。

本发明提供了一种相变存储单元热阻与热容的获取方法，包括下述步骤：

(1)测量不同非晶化率下相变存储单元的热阻：

(1.1)通过在相变存储单元上施加脉冲序列，获得不同非晶化率的相变存储单元的电阻和热积累温度；

(1.2)根据电阻获得与各个非晶化率的相变存储单元分别对应的非晶化区域宽度和晶化区域宽度；

(1.3)根据非晶化区域宽度和晶化区域宽度计算与各个非晶化率的相变存储单元分别对应的热阻；

(2)测量相变存储单元热容：

(2.1)对所述热积累温度进行拟合，获得施加第i个脉冲后与之对应的相变存储单元的热积累温度的对数拟合曲线；

(2.2)根据所述对数拟合曲线获得在施加第i个脉冲序列后，与之对应的相变存储单元热扩散时相变存储单元的时间常数；

(2.3)根据热阻和时间常数获得施加第i个脉冲序列后相变存储单元热容。

更进一步地，步骤(1.1)中，对相变存储单元施加第i个脉冲序列具体包括：

(1.1.1)施加一个SET脉冲，使相变存储单元完全晶化；

(1.1.2)施加i个RESET脉冲，使相变存储单元的相变层晶华区域非晶化；i的初始值为1；

(1.1.3)施加READ脉冲，并读取施加了i个RESET脉冲后相变存储单元的电阻；

(1.1.4)i＝i+1，并返回至步骤(1.1.2)。

更进一步地，在步骤(1.2)中，所述非晶化区域宽度d_Ai＝d_pcm×(R_Ai-R_c)/(R_a-R_c)；所述晶化区域宽度d_Ci＝d_pcm-d_Ai；其中，d_pcm为相变存储单元中相变层的宽度，R_Ai表示施加第i个RESET脉冲后的相变存储单元电阻，R_c表示相变存储单元完全晶化时的电阻，R_a表示相变存储单元完全非晶化的电阻。

更进一步地，在步骤(1.3)中，所述热阻其中，R_thi为施加第i个脉冲作用后相变存储单元的热阻，r_b为相变存储单元中下电极的热阻，r_t为相变存储单元中上电极的热阻，R_tgsti为对相变存储单元施加第i个中相变层的热阻，S为下电极与相变存储单元相变层接触面积大小，K₁表示相变材料处于非晶态的热导率，K₂表示相变材料处于晶态的热导率。

更进一步地，所述对数拟合曲线为：T_i＝a+b×ln(c×N+d)；其中，T_i表为施加第i个脉冲后与之对应的相变存储单元的热积累温度，N表示脉冲个数，a，b，c，d为调整参数，取经验值。

更进一步地，所述时间常数其中，A_fall-i＝α×A_rise-i，t_fall-i表为施加第i个脉冲序列后相变存储单元的热扩散时间，A_fall-i表为施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元温度热扩散过程的幅值参数，A_fall-i＝α×A_rise-i，A_rise-i表为施加第i个脉冲序列后相变存储单元温度上升过程中的幅值参数，α是一个常数系数，取经验值，T₀是环境温度，取室温。

更进一步地，所述幅值参数其中，S为下电极与相变存储单元相变层接触面积大小，表示相变存储单元非晶化区域宽度随时间的变化率，Δh₁是熔化潜热，Tm表示熔点温度，τ_rise-i表示施加脉冲序列的脉冲时间间隔，τ_rise-i是相变存储单元温度上升过程的热时间常数。

更进一步地，所述相变存储单元热容C_thi＝τ_fall-i/R_thi；其中，R_thi为施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元热阻，τ_fall-i为施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元热扩散时间常数。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于本发明通过仪器测量并结合计算能够获取相变存储单元的热特性参数热容与热阻，解决了相变存储单元热容与热阻不能直接获取的难题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种相变存储单元热阻与热容的获取方法的实现流程图；

图2中图2(a)是本发明实施例的相变存储单元的结构示意图；图2(b)是本发明实施例中实现相变存储单元阻值不断增加的脉冲波形簇示意图；图2(c)示出了相变存储单元相变层在RESET脉冲下晶化与非晶化的等效近似模型；

图3是本发明中根据电热类比提出的相变存储单元热阻热容网络；

图4是按照本发明计算方法提出的相变存储单元HSPICE模型实施例；

图5是根据实施例实验拟合结果计算和仿真得到的热阻变化曲线；

图6是根据实施例热积累温度值和拟合的对数曲线；

图7是根据实施例实验拟合结果计算和仿真得到的热容变化曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

随着存储技术发展，相变存储单元读写速度提高，相变存储单元在读写过程中会积累热量，而热积累效应会直接影响器件性能。同时，器件内部热扩散直接影响热量的热积累和温度的变化。故对相变存储单元的热扩散特性进行测量具有重要的现实意义。

本发明提出相变存储单元热扩散特性的测量方法，对相变存储单元不同晶化率下的相态分布构建了简化模型。同时建立等效的相变存储单元热阻热容网络，提出了热阻、热容和热积累温度的近似计算公式，并在实施例得到验证。其主要步骤如下：

(1)测量不同非晶化率下相变存储单元热阻；具体包括以下步骤：

(1.1)通过在相变存储单元上施加脉冲序列，获得不同非晶化率的相变存储单元的电阻和热积累温度；

(1.2)根据电阻获得与各个非晶化率的相变存储单元分别对应的非晶化区域宽度和晶化区域宽度；

其中，非晶化区域宽度d_Ai＝d_pcm×(R_Ai-R_c)/(R_a-R_c)……(a)；晶化区域宽度d_Ci＝d_pcm-d_Ai……(b)；d_pcm为相变存储单元中相变层的宽度，R_Ai表示施加第i个RESET脉冲后的相变存储单元电阻，R_c表示相变存储单元完全晶化时的电阻，R_a表示相变存储单元完全非晶化的电阻。

(1.3)根据非晶化区域宽度和晶化区域宽度计算与各个非晶化率的相变存储单元分别对应的热阻R_thi为施加第i个脉冲作用后相变存储单元的热阻，r_b为相变存储单元中下电极的热阻，r_t为相变存储单元中上电极的热阻，R_tgsti为对相变存储单元施加第i个中相变层的热阻，S为下电极与相变存储单元相变层接触面积大小，K₁表示相变材料处于非晶态的热导率，K₂表示相变材料处于晶态的热导率。

(2)测量相变存储单元热容；具体包括以下步骤：

(2.1)根据已知数据拟合热积累温度的一般曲线，得到施加第i个脉冲后与之对应的相变存储单元的热积累温度的对数拟合曲线

T_i＝a+b×ln(c×N+d)……(e)；

T_i表为施加第i个脉冲后与之对应的相变存储单元的热积累温度，N表示脉冲个数，a，b，c，d为调整参数，取经验值。

(2.2)根据热积累温度对数拟合曲线获得在施加第i个脉冲序列后，与之对应的相变存储单元热扩散时相变存储单元的时间常数A_fall-i＝α×A_rise-i……(f)，t_fall-i表为施加第i个脉冲序列后相变存储单元的热扩散时间，A_fall-i表为施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元温度热扩散过程的幅值参数，A_fall-i＝α×A_rise-i，A_rise-i表为施加第i个脉冲序列后相变存储单元温度上升过程中的幅值参数，α是一个常数系数，取经验值，T₀是环境温度，取室温。其中，A_rise-i该幅值参数的计算公式可以表为

式中S为下电极与相变存储单元相变层接触面积大小，表示相变存储单元非晶化区域宽度随时间的变化率，由(a)求得，Δh₁是熔化潜热，表示材料在状态变化时吸收或放出的热量，Tm表示熔点温度。τ_rise-i表示施加脉冲序列的脉冲时间间隔，τ_rise-i是相变存储单元温度上升过程的热时间常数。

(2.3)根据热阻和时间常数获得施加第i个脉冲序列后相变存储单元热容C_thi＝τ_fall-i/R_thi……(h)；其中，施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元热阻R_thi由(1.3)获得，施加第i个脉冲序列后与之对应的相变存储单元热扩散时间常数τ_fall-i由(2.2)获得。

在(1.1)中，对相变存储单元施加第i个脉冲序列主要分为以下3个步骤：

(1.1.1)施加一个SET脉冲，使相变存储单元完全晶化；

(1.1.2)施加i个RESET脉冲，使相变存储单元的相变层晶华区域非晶化；

(1.1.3)施加READ脉冲读取施加了i个RESET脉冲后相变存储单元的电阻。

重复以上测量过程，增加第二步的RESET脉冲个数i，即可得到施加了第i个脉冲序列下与之对应的相变存储单元的电阻。

施加脉冲序列得到的不同非晶化率的相变存储单元的电阻，以此来计算相变存储单元的热阻。施加脉冲序列的目的是为了得到不同非晶化率状态下的相变存储单元，以此得到相变存储单元电阻与施加脉冲数量的关系。

根据电阻获得与各个非晶化率的相变存储单元分别对应的非晶化区域宽度和晶化区域宽度。

在(1.2)中，利用测得的电阻求出不同非晶化率下相变存储单元的非晶化区域宽度与晶化区域宽度。本发明将相变存储单元相变存储单元结构简化为一个圆柱形模型，在电极两端施加RESET脉冲后将非晶化区域的增长视为长方形面积增长。设相变存储单元完全晶化电阻为R_c，完全非晶化电阻为R_a，记相变存储单元非晶化区域和相变存储单元相变层的体积比就可以简化为非晶化区域和相变存储单元相变层的宽度比。

容易得到相变存储单元完全晶化与非晶化的电阻，设相变存储单元相变层宽度为d_pcm，在施加第i个脉冲序列之后，与之对应的相变存储单元中非晶化区域宽度d_Ai与晶化区域宽度d_Ci可以近似用如下公式计算。

d_Ai＝d_pcm×(R_Ai-R_c)/(R_a-R_c) d_Ci＝d_pcm-d_Ai……(3)

式中R_Ai表示施加第i个脉冲序列后的相变存储单元电阻，R_c表示相变存储单元完全晶化时的电阻，R_a表示相变存储单元完全非晶化的电阻。

对(1.3)进行推导，利用(1.2)中求得的相变存储单元非晶化区域宽度与晶华区域宽度，带入计算公式求出相变存储单元的热阻。基于电热类比的理论基础，得到相变储存相变存储单元的热阻热容电路。在相变存储单元热阻网络中，激励电流源热容C_t加在下电极热阻r_b之间。施加第i个脉冲序列后，与之对应的相变存储单元相变层热阻R_tgsti，热阻上电极热阻r_t串联，然后与r_b与C_t串联，最后两端接地。利用相变存储单元热阻热容网络，可以等效变换出热扩散过程的热阻、热容的计算公式，利用电学串并联等效计算热阻，施加第i个脉冲序列作用后，与之对应的相变存储单元热阻R_thi可以由式(4)计算。

根据相变存储单元结构的简化模型，结合式(3)，可以得到相变存储单元非晶化区域宽度d_Ai和晶化区域宽度d_ci，相变存储单元相变层热阻R_tgsti用非晶态和晶态的近似宽度可以表示为式(5)

式(9)中S表示下电极与相变存储单元相变层接触面积大小，K₁表示相变材料处于非晶态热导率，K₂表示相变材料处于晶态的热导率。

在(2.1)中，为了测量相变存储单元的热容的方法，先要拟合出相变存储单元的热积累温度T_i。在实现相变存储单元非晶化变化的情况下，相变存储单元的热积累温度可以近似用对数曲线拟合，使其非晶化得到相变存储单元的热积累温度对数函数曲线为T_i＝a+b×ln(c×N+d)，其中T_i表示施加第i个脉冲后相变存储单元的热积累温度，N表示脉冲个数，通过调整参数a，b，c，d，以此得到积累温度T_i的对数拟合曲线。

对(2.2)中式子进行推导，由于相变存储单元内部非晶态区域体积随时间变化可以用式(6)表示：V_ai＝S×d_Ai……(7)；式中Ta_i表示施加第i个脉冲后的峰值温度，表示非晶化体积的变化率，Δh₁是熔化潜热，表示材料在状态变化时吸收或放出的热量，Tm表示熔点温度。同时，非晶态区域的体积Va_i可以近似表示为式(7)。

根据相变存储单元热阻热容网络，施加第第i个脉冲序列后，相变存储单元内部相变层的最高温度T_gsti可以表示为式(8)

式中W_j表示脉冲功率，W_d表示单位时间耗散的热量。

利用热传导方程，在对相变存储单元施加第第i个脉冲序列后，设相变存储单元内部温度达到峰值时间为t_i，那么峰值温度可由式(9)-(11)示出。

令T_i-1表示施加了第i-1个脉冲序列之后，相变存储单元内部的热积累温度，利用相变存储单元热阻热容电路推导，根据式(9)-(11)，峰值温度T_ai可以表示为式(12)

其中，相变存储单元温度上升过程的热时间常数为τ_rise-i，A_rise-i是一个幅值参数，根据式(9)-(12)，推导出A_rise-i的计算公式(13)

其中，式中表示非晶化区域面增长的速率。

施加第i个脉冲至相变存储单元达到峰值温度，相变存储单元的温度开始降低。根据相变存储单元热阻热容网络，该热扩散过程可以看做热阻热容电路的零输入响应。设施加第i个脉冲后，相变存储单元温度热扩散过程的幅值参数为A_fall-1，温度开始降低第1、2个脉冲间隔的热扩散可以表示为式(14)；依次类推，第i个脉冲序列后，相变存储单元热扩散可由式(15)表示：

综合式(15)-(16)，推导出相变存储单元内部温度与时间常数可由式(17)、(18)示出：

根据上升过程与下降过程描述公式，理论上上升过程温度最大值应该与下降过程温度初始值相同，但是由于实际情况中，温度上升至峰值温度会先出现波动，然后趋于稳定。故下降过程的初始温度是低于上升过程的最高温度的，得到A_fall-i的计算公式(19)：A_fall-i＝α×A_rise-i……(19)；式中α的取值条件为：α＜exp(t_rise-i/τ_rise-i)，其中τ_fall-i为施加第i个脉冲序列后，相变存储单元的热扩散时间常数，联合(6)-(19)，可以得到相变存储单元热扩散时间τ_fall-i的值。

在(2.3)中根据时间常数τ_fall-i的定义得到热容计算公式(20)：C_thi＝τ_fall-i/R_thi……(20)；其中C_thi表示热容，通过对数拟合曲线得到相变存储单元热积累温度与脉冲数量的关系，联合式(13)、(18)、(20)，得到相变存储单元电容与脉冲个数的曲线。

为了更好地解释本发明的技术方案，计算方法描述清楚，参照附图，附图例示可以实施本发明的示例实施例。可以容易地理解，可以利用其它实施例，并且可以进行测试对象结构改变，而不脱离本发明的范围。

所述实例在所有方面都仅是说明而非限制的。本发明的范围都由所附的权利要求表示，显然所描述的实施例仅是发明的一部分，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了合理提取热扩散特性相关参数，在本实施例中，先对相变存储单元施加RESET脉冲波形簇，得到第i个脉冲作用后的相变存储单元电阻，进而得到对应的电阻与脉冲数量曲线关系。在本实施例中，利用本发明利推导的热阻抽取方法，得到在不同RESET脉冲个数下热阻。通过拟合对数曲线得到积累温度，利用本发明热容抽取的方法计算出热容。通过HSPICE软件对热阻热容进行模拟仿真，建立近似仿真模型，得到仿真曲线。对比仿真与计算得到曲线，验证本发明的可行性。

本发明实施例中相变存储单元结构的示意性框图如图2(a)所示，在图(a)中1和1'一起构成上电极，上电极1、上电极1'与下电极5都是由Tiw构成，其中2和2'一起构成隔离层，隔离层都为SiO₂材料，相变存储单元中相变层3的材料为Ge₂Sb₂Te₅材料，衬底4为Si材料。基于图2(a)，为了研究热积累效应，加入相变存储单元的RESET脉冲很短，此时不能直接测量得到每一个脉冲作用后的相变存储单元电阻，故在实施例中，对相变存储单元施加了如图2(b)所示脉冲序列，实现相变存储单元电阻的连续变化，以此来得到不同非晶化率的相变存储单元。

在本实施例中，基于图2(a)的相变存储单元结构，施加如图2(b)的测试脉冲波形序列，利用4200-SCS半导体特性测试仪对相变存储单元施加脉冲序列，其步骤如下：

(1)先对相变存储单元施加SET脉冲，使相变存储单元完全晶化，

(2)接着施加i个RESET脉冲，然后施加读脉冲读取相变存储单元的电阻，记录下此时相变存储单元电阻R_i，i为正整数。

(3)重复上述操作，改变i的值，得到相变存储单元电阻与施加不同个数脉冲的电阻与施加脉冲序列数曲线关系图。

在图2(a)和图2(b)的基础上，在本实施例中，随着RESET脉冲个数的增加，相变存储单元非晶化区域的体积逐渐变大，其简化模型由图2(c)示出，其中3所指部分为SiO₂层，相变存储单元中Tiw上下电极为4，通过对相变存储单元上下电极施加脉冲序列实现非晶化的渐变，其中晶化区域1在RESET脉冲作用下逐渐减小，而非晶化区域2在RESET脉冲下逐渐增大，在施加第1个RESET脉冲后得到非晶化区域2'，施加i个RESET脉冲序列，非晶化区域沿着方向箭头2”增长，其增长的区域横截面5近似为圆形截面。施加一个RESET脉冲后，非晶化区域为a部分，其宽度为d₁；施加2个RESET脉冲后，非晶化区域为(a+b)部分，其宽度为d₂；施加3个RESET脉冲后，非晶化区域为(a+b+c)，其宽度为d₃，以此类推，脉冲个数增加，非晶化区域呈长方形增长。

根据电学量与热学量类比的方法，计算热学量，利用电学系统构造计算公式，如图3所示出的相变存储相变存储单元热阻热容网络，将最高温度类比为最大电压，最低温度类比为最低电压，在图3中为接地点，热量流动方向类比为电流流动方向，该相变存储单元热阻热容网络是计算方法与仿真的基础依据。

在HSPICE环境下，采用Verilog-A语言编写和调用一下构成系统的模块。相变存储单元仿真系统如图4所示，电阻模块用于计算相变存储单元的非晶化率，进而得到电阻。温度计算模块用于计算相变存储单元内部温度变化，相变模块根据相变存储单元层温度，计算出单位时间发生相变的体积。该模型描述了激励作用下相变存储单元相变层电阻的变化。该模型可以模拟脉冲激励下相变存储单元层电阻的变化。在本实施例中，选用Ge₂Sb₂Te₅材料作为相变存储单元相变层仿真模型的各参数如表1所示。设置好仿真的初始数据，设初始化比例为0.01，初始温度为室温300K，脉冲幅值为0.75V、脉冲宽度为40ns、脉冲周期为60ns的RESET脉冲。通过查阅文献和相关资料，在HSPICE仿真输入的初始数据与仿真模型设置的参数如表1所示。

利用4200-SCS半导体特性测试仪对相变存储单元进行测试，对相变存储单元施加SET脉冲得到相变存储单元得到完全晶化的电阻R_c，施加RESET脉冲得到完全非晶化的电阻R_a，然后施加i个RESET脉冲得到第i个RESET脉冲后的相变存储单元电阻R_ai，结合本发明中式(a)、(b)，得到第i个脉冲作用后的非晶化与晶化区域的宽度。

在本实施例中，通过查阅资料，得到相变存储单元上电极热阻r_t＝2.5×10⁷K/W,下电极热阻r_b＝5×10⁷K/W，相变存储单元截面积S＝2×10^-15m²。在测试得到相变存储单元电阻与脉冲个数曲线图后，将已知的条件带入本发明推导出的计算公式(c)、(d)中，计算出相变存储单元在第i个脉冲后的先相变存储单元热阻，由此抽取出了相变存储单元的热阻，得到了热阻与脉冲个数的曲线图。同样的，在HSPICE仿真模型中，也得到了理想理论情况下的热阻与脉冲个数的曲线关系图，综合比较，不难看出，两条曲线十分接近，而且变化趋势相同。

为了控制相变存储单元的非晶化率，使非晶化率不发生突变，在逐渐减小热容的情况下仿真，电阻随RESET脉冲个数的变化曲线与实验得到的曲线十分接近。热积累温度首先大幅度上升，然后趋于平稳。热阻可以根据本发明中的热阻计算公式(c)、(d)计算出来。在本实施例中，r_t＝2.5×10⁷K/W，r_b＝5×10⁷K/W，S＝2×10^-15m²，k₁是相变存储单元相变层处于非晶态下的热导率，k₂是相变存储单元相变层处于晶态下的热导率，可以由表2得到。图5是仿真与计算得到的曲线，如图5示出的，计算与仿真结果相吻合。

为了获取取热容，先确定热积累温度。在HSPICE仿真中调节，得到仿真中的相变存储单元电阻与拟合曲线的十分接近。当热容取值合适时，脉冲序列作用下非晶化率不会发生突变，而是逐渐赠加。热积累温度的变化不能过快，在仿真中对热容与热积累温度同时微调，使相变存储单元非晶化率逐渐增加。逐渐减小热容，令相变存储单元非晶化率逐渐变化，使得仿真的电阻-脉冲数量曲线与实验拟合的曲线十分接近，得到热积累温度的变化趋势是先变大，而后缓慢增加，并且与拟合曲线十分接近。在本实施例中，随着脉冲个数增加，相变存储单元非晶化率逐渐增加，相变存储单元电阻也增加。故知在热扩散特性中，相变存储单元热容逐渐减小，热阻逐渐增大，并且热积累温度与脉冲个数的关系用对数函数表示，如图6所示。

在本实施例中，利用一个参数可以修正的对数函数曲线来描述这一变化过程，利用公式(e)求拟合曲线，该对数函数曲线为T_i＝a+b×ln(c×N+d)，其中T_i表示热积累温度，N表示脉冲个数，取调整参数a＝43.47511，b＝80.64071，c＝284.6988，d＝-207.6870，以此得到积累温度T_i的对数拟合曲线。

求得了相变存储单元热积累温度T_i，接着利用公式(f)、(g)求得相变存储单元热扩散时间τ_fall-i。将脉冲理想化，计算过程中我们需要用到温度上升过程的热时间常数，令温度上升过程热时间常数为2ns，温度上升至峰值温度的时间为5ns，对于公式中的参数A_rise-i和A_fall-i，我们假设它们之间存在确定的关系。令实际常数为τ_rise-i＝2ns,施加脉冲序列的脉冲间隔t_rise-i＝5ns,通过查阅资料可以得到相变存储单元相变层材料熔化潜热的值，Δh₁＝4.189×10⁸J/m³，Tm是相变存储单元相变层材料熔点温度，其值为900K，T₀是室温温度，设其值为300K。当非晶化率渐变，相变存储单元热积累温度的变化趋势是先变大，而后增加。相变存储单元的内部温度与热积累温度第(i-1)个脉冲的热积累温度T_i-1以及第i个施加在相变存储单元的脉冲有关。可以得到A_rise-i和A_fall-i的关系为：A_rise-i×exp(t_rise-i/τ_rise-i)＝A_fall-i，但在实际过程中下降过程的初始温度应该是低于上升过程的最高温度，故令在实际中参数条件应该满足α＜exp(t_rise-i/τ_rise-i)。在本实施例中取α＝exp(4ns/2ns)，求得A_fall-i后，在本实施例中施加给相变存储单元的第i个脉冲序列之间脉冲的间隔为t_fall-i，取其值为t_fall-i＝20ns，带入式(f)中求得热扩散时间常数τ_fall-i。

接着，已知施加第i个脉冲序列后的相变单元热阻R_thi，以及相变存储单元热扩散时间常数τ_fall-i，根据公式(h)，得到相变存储单元的热容。在HSPICE仿真下得到理想情况下热容的取值，同时绘制出根据实施例实验拟合结果计算和仿真得到的热容变化曲线，其如图7所示，不难看出，2条曲线接近，而且有相同的变化趋势。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。