[發明專利]有機存儲裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 200710087861.8
• 申請日: 2007-03-21
• 公開（公告）號: CN101271962A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 周原提;崔太林;李相均
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L27/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴;巫肖南

優先權聲明

本非臨時申請根據35U.S.C.§119要求2006年5月22日在韓國知識產權局(KIPO)提交的韓國專利申請第2006-45624號的優先權，該專利申請的全部內容在此加入作為參考。

技術領域

本發明涉及有機存儲裝置和制造該存儲裝置的方法。更具體地，本發明涉及包括在第一電極和第二電極之間形成的離子轉移層的有機存儲裝置，和制造該有機存儲裝置的方法。

背景技術

最近數據壓縮和傳輸技術的發展導致了數字媒體應用的增加。在這種環境下，相繼開發了各種電子裝置，包括移動終端、智能卡、電子化付款(electronic?money)、數碼相機、游戲存儲器、MP3播放器和/或多媒體播放器。因為這些電子裝置發展需要增大可以存儲于存儲裝置中的數據量，所以對各種存儲裝置的需求正在增加。隨著便攜式數字裝置應用的增長，需要存儲裝置來保證非易失性(non-volatility)，從而使得甚至當斷電時，寫入的數據也不會被擦除。

最新可獲得的非易失性存儲器是基于硅材料的閃存。但是，基于硅的存儲裝置具有基本的物理限制。常規的閃存具有以下技術缺陷：寫入/擦除循環次數是有限的，寫入速度較慢，由于為了獲得更高密度的存儲容量的額外微加工，增加了存儲芯片的生產成本，并且由于技術困難不能進一步使芯片微型化。

鑒于常規閃存的這些技術缺陷，已經努力開發了下一代非易失性存儲裝置，其克服了常規基于硅的存儲裝置的物理限制，并具有更高速度、更高容量、更低功耗和更低價格的優點。根據作為半導體基本內部元件的單元的構成材料，下一代存儲器可分成鐵電體RAM、磁RAM、相變RAM、納米管存儲器、全息存儲器和/或有機存儲器。

在這些存儲器中，有機存儲器可為包括存儲層的裝置，該存儲層由上部電極和下部電極之間的有機材料形成，其中存儲特性是通過利用當在上部電極和下部電極之間施加電壓時獲得的電阻值的雙穩定性來實現的。根據該有機存儲器，雙穩定性特性可由在上部電極和下部電極之間的交叉處形成的單元提供。有機存儲器是這樣的裝置，其中可通過電信號使存在于上部電極和下部電極之間的有機材料的電阻值可逆地變化，從而可以讀寫數據，例如“0”和“1”。近年來這種有機存儲器作為下一代存儲器已經吸引了許多注意力，這是因為它們可以實現非易失性，這是常規閃存的優點，并且同時可以克服較低的加工性能、較高的制造成本和較低的集成度的缺點。

常規技術包括使用有機金屬電荷轉移絡合物7，7，8，8-四氰基對醌二甲烷(7，7，8，8-tetracyano-p-quinodimethane)(CuTCNQ)的有機存儲器。另外，常規的半導體裝置可包括上部電極、下部電極和在它們之間形成的中間層，其中該中間層可由離子鹽，例如NaCl和/或CsCl和導電性聚合物的混合物形成。

另外，常規的有機存儲裝置可包括有機活性層和涂布于有機活性層之間的金屬納米簇。但是，該裝置的問題是產量低和沒有均勻地形成金屬納米簇。

另一方面，目前正在研究金屬絲存儲器作為存儲器的結構體。根據該金屬絲存儲器，通過在兩個電極之間的有機活性層中形成和短路金屬絲，可以改變電阻值。這種金屬絲存儲器的優點是較低的價格、可三維堆疊的結構體、較長的保持時間、提高的熱穩定性和可應用于柔性存儲裝置。例如，已知通過輝光放電聚合技術由苯乙烯蒸氣形成的聚苯乙烯膜會由于形成金屬絲而顯示出存儲特性。但是，在通過涂覆技術例如旋涂法(spin-coating)形成的聚苯乙烯膜中不能形成金屬絲。

因為常規的金屬絲存儲器包括通過真空蒸發形成的有機活性層，其制造工藝可能復雜，并且可能導致相當大的制造成本。此外，常規金屬絲存儲器的問題可能是較高的操作電壓和開/關電流比(current?ratio)相對難以控制。

發明內容

本發明提供一種有機存儲裝置，其可以簡單和經濟的方式制造，而不使用昂貴的導電性聚合物，具有較低的操作電壓和電流，并可長期保持寫入的數據。本發明提供一種通過簡化的步驟以降低的成本制造有機存儲裝置的方法。

根據本發明，有機存儲裝置可包括第一電極、第二電極和在第一電極和第二電之間的離子轉移層。