[發(fā)明專利]一種電控三級(jí)開關(guān)器件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010531406.4
• 申請(qǐng)日: 2010-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN102468426A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜淵民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜淵民
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種電控開關(guān)器件

背景技術(shù)

以一個(gè)薄膜夾于兩個(gè)電極之間而構(gòu)成的電阻式存儲(chǔ)器(或記憶體)開關(guān)器件是已知的。此類器件工作于兩個(gè)狀態(tài)：高阻態(tài)和低阻態(tài)，分別代表“關(guān)”和“開”的狀態(tài)。此類技術(shù)代表了二進(jìn)制編碼系統(tǒng)的應(yīng)用。和此類器件工作于兩個(gè)狀態(tài)相比，本發(fā)明工作于三個(gè)狀態(tài)，可基于三進(jìn)制編碼系統(tǒng)予以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

和二進(jìn)制編碼系統(tǒng)相比，三進(jìn)制編碼系統(tǒng)具有其自身的優(yōu)越性，具有二進(jìn)制編碼所不具有的一些優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明可應(yīng)用于各種邏輯電路，作為存儲(chǔ)器(或記憶體)的一部分，或作為邏輯模塊與記憶模塊之間的連接，也可應(yīng)用于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或其他領(lǐng)域。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于被集成到傳統(tǒng)集成電路。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明的上述和其他目的，特征及其它優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解。

圖1A是本發(fā)明所述開關(guān)器件實(shí)施例的透視示意圖，顯示一個(gè)活性區(qū)夾在兩個(gè)電極之間，該活性區(qū)包含一個(gè)主要活性區(qū)。

圖1B是圖1A的采取沿2-2方向的橫斷面示意圖。

圖2A-2C是表示一種三級(jí)開關(guān)器件工作于不同狀態(tài)的能帶圖。

圖3A是本發(fā)明所述開關(guān)器件實(shí)施例的透視示意圖，顯示一個(gè)活性區(qū)夾在兩個(gè)電極之間，該活性區(qū)包含一個(gè)主要活性區(qū)和一個(gè)次要活性區(qū)，其主要活性區(qū)靠近上電極。

圖3B是圖3A的采取沿2-2方向的橫斷面示意圖。

圖4A是本發(fā)明所述開關(guān)器件實(shí)施例的透視示意圖，顯示一個(gè)活性區(qū)夾在兩個(gè)電極之間，該活性區(qū)包含一個(gè)主要活性區(qū)和一個(gè)次要活性區(qū)，其主要活性區(qū)靠近下電極。

圖4B是圖4A的采取沿2-2方向的橫斷面示意圖。

圖5A是是本發(fā)明所述開關(guān)器件實(shí)施例的透視示意圖，顯示一個(gè)活性區(qū)夾在兩個(gè)電極之間，該活性區(qū)包含一個(gè)主要活性區(qū)和兩個(gè)次要活性區(qū)，其主要活性區(qū)位于兩個(gè)次要活性區(qū)之間。

圖5B是圖5A的采取沿2-2方向的橫斷面示意圖。

圖中101.電極，102.電極，103.活性區(qū)，103a.主要活性區(qū)，103b.次要活性區(qū)，103c.次要活性區(qū)，CBM.導(dǎo)帶底，VBM.價(jià)帶頂，E_F.費(fèi)米能級(jí)，Defect?level.雜質(zhì)(或缺陷)能級(jí)。

具體實(shí)施方式

該詳細(xì)描述和附圖只是用于說明本發(fā)明，而不是限制由權(quán)利要求和其等價(jià)物定義的本發(fā)明的范圍。結(jié)合最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明前述的和其他的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)得以進(jìn)一步明確。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，其應(yīng)當(dāng)了解，在不違背本發(fā)明所闡述的各種原則的情況下，其他類似結(jié)構(gòu)的實(shí)施例也一樣適用于本發(fā)明。

定義：

本發(fā)明中的納米尺度是指0.1納米到100納米之間的范圍

本發(fā)明中的微米尺度是指0.1微米(不含)到100微米之間的范圍

本發(fā)明中的“導(dǎo)電絲”(英文文獻(xiàn)中常用“filament”表示)是指基體材料中的類金屬性質(zhì)的導(dǎo)電通道，是由于基體材料中發(fā)生了一定形式的原子重排。以氧化物為例，氧空位聚集于晶界；通過類似的原子重排，一種具有金屬導(dǎo)電屬性的導(dǎo)電通道得以在基體材料中形成。雖然基體材料本身常常是半導(dǎo)體或絕緣性的，但由于這類通道的存在而使其導(dǎo)電性能大大提高。除了原子重排，某些特定材料的電極的原子也可以擴(kuò)散到一定的基體材料中形成“絲狀”導(dǎo)電通道，比如說，銀電極上的銀原子擴(kuò)散到硫化銀(Ag₂S)中。

本發(fā)明中所指“第一類材料”是指半導(dǎo)體或絕緣材料(也包含了分子結(jié)構(gòu))。一般來說，具體的材料可以是但卻不限制于硅，鍺，碳，氧化物，氮化物，硫化物，磷化物，碲化物，氯化物，硅化物，砷化物，碳化物，鍺化物，溴化物，有機(jī)化合物，以及這些材料的可能組和物或混合物。這類材料可以被摻雜到一定的能級(jí)。該摻雜可選自于氫，硅，硼，碳，堿性離子，金屬離子，氧陰離子或空缺，硫陰離子或空缺，硒陰離子或空缺，碲陰離子或空缺，氮陰離子或空缺，磷陰離子或空缺，砷陰離子或空缺，或鹵素陰離子或空缺。