[發明專利]一種含有快速開關器件的阻變型存儲器單元及其制備方法

無效

• 申請號: 201110219113.7
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102270739A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張楷亮;王麒;王芳;武長強;趙金石;胡智翔
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種含有快速開關器件的阻變型存儲器單元，其特征在于：基本單元由下電極、阻變存儲功能層、中間電極、開關器件功能層、上電極和絕緣層構成，兩個功能層鑲嵌在三個電極之間并形成五疊層結構，三個電極和兩個功能層位于絕緣層的孔洞中，各層的厚度分別為：下電極5~30nm、阻變存儲功能層20~200nm、中間電極5~30nm、開關器件功能層20~200nm、上電極5~30nm、絕緣層40~300nm。

2.根據權利要求1所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元，其特征在于：所述下電極、中間電極和上電極的材料為Pt、Ag、Cu、W、Ti、Al、ITO、TiN、Ni或和多晶Si。

3.根據權利要求1所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元，其特征在于：所述阻變存儲功能層材料為TiO₂、ZnO、Al₂O₃、CuOx、ZrO₂、HfOx、PCMO、CoO、非晶硅。

4.根據權利要求1所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元，其特征在于：所述開關器件功能層材料為VO₂或V₂O₅。

5.根據權利要求1所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元，其特征在于：所述絕緣層材料為SiO₂。

6.一種如權利要求1所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元的制備方法，其特征在于步驟如下：

1）生長下電極與襯底的粘附層，然后生長下電極；

2）生長絕緣層，在絕緣層上刻蝕小孔，該小孔處在交叉陣列的字線（word-line）上，然后在絕緣層的小孔中生長阻變存儲功能層；

3）在絕緣層的小孔中阻變存儲功能層上生長中間電極；

4）在絕緣層的小孔中中間電極上生長開關器件功能層；

5）在開關器件功能層上生長上電極。

7.根據權利要求6所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元的制備方法，其特征在于：所述粘附層的厚度為1~10nm。

8.根據權利要求6所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元的制備方法，其特征在于：所述在絕緣介質層上刻蝕的小孔直徑為30~200nm。

9.根據權利要求6所述含有快速開關器件的阻變型存儲器單元的制備方法，其特征在于：所述各層的生長方法為磁控離子束濺射法或電子束蒸發法。