[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910089595.1
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101964395A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉明;張森;劉琦;龍世兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，該方法包括：

制作電極層/電阻轉(zhuǎn)變層/電極層這樣三明治結(jié)構(gòu)的電阻存儲器單元，并在電極層與電阻轉(zhuǎn)變層交界的電極層表面上制作多個突起的導(dǎo)電尖端，該導(dǎo)電尖端的高度不等；

在兩邊電極層加大小不等的電壓，在導(dǎo)電尖端處形成電場，該電場誘導(dǎo)導(dǎo)電細絲在尖端處形成并最終連通兩電極層，實現(xiàn)多值電阻存儲器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述電極層采用的材料是金屬、低電阻率的高摻雜硅或者TiN。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述電阻轉(zhuǎn)變層是摻雜或不摻雜的過渡族金屬氧化物，或者是固態(tài)電解質(zhì)材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電尖端采用的材料與電極采用的材料相同或者不同，且具有較好的導(dǎo)電性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述電極層表面的導(dǎo)電尖端是在制作電極/電阻轉(zhuǎn)變層/電極這一結(jié)構(gòu)之前或制作的過程中進行制作的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述在兩邊電極層加大小不等的電壓，電阻轉(zhuǎn)變層內(nèi)部能夠生成連接兩邊電極層的導(dǎo)電細絲，使整個三明治結(jié)構(gòu)的存儲器變?yōu)榈碗娮瑁辉谶m當?shù)拇箅娏髯饔孟拢瑢?dǎo)電細絲將會斷裂，驅(qū)動存儲器變回為高電阻狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，無論存儲器處于高電阻態(tài)或低電阻態(tài)，在較低電壓作用下或是無電壓作用時，電阻都不會改變。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多值電阻存儲器的方法，其特征在于，所述在兩邊電極層加大小不等的電壓，在導(dǎo)電尖端處形成電場，具體包括：

在較小電壓V₁作用時，高度最大的導(dǎo)電尖端因為距另一電極最近，其尖端處電場較其它尖端為大，從而最容易在該處形成導(dǎo)電細絲，此時器件變化到電阻R₁；

若施加一較大電壓V₂，高度稍小一些的尖端處也能夠誘導(dǎo)形成導(dǎo)電細絲，電阻變化到R₂，并且R₁＞R₂；

依此類推，制做n個高度不等的導(dǎo)電尖端，n為自然數(shù)，則器件將處于n+1個電阻狀態(tài)中，從而實現(xiàn)了多值存儲。