[發(fā)明專利]存儲元件的驅(qū)動方法及使用存儲元件的存儲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180041391.6
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN103081017A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高橋剛;增田雄一郎;古田成生;角谷透;小野雅敏;林豊;福岡敏美;清水哲夫;庫瑪拉古盧巴蘭·索姆;菅洋志;內(nèi)藤泰久
• 申請（專利權(quán)）人: 獨立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所;株式會社船井電機新應(yīng)用技術(shù)研究所;船井電機株式會社
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L27/10;H01L27/105;H01L45/00;H01L49/00
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 聶寧樂;浦柏明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用具有納米間隙電極（nano-gap?electrods）的存儲元件的驅(qū)動方法及存儲元件的存儲裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，伴隨著設(shè)備的小型化、高密度化，期望電氣元件能夠進一步微小化。作為電氣元件的微小化的一個例子，已知有通過在間隔微小間隙（納米間隙）的兩個電極之間施加電壓，以能夠進行開關(guān)動作的元件。

具體來說，例如，開發(fā)了一種由氧化硅和金之類的穩(wěn)定的材料構(gòu)成，通過傾斜蒸鍍（Oblique?deposition）的簡便的制造方法進行制造，能夠穩(wěn)定并反復(fù)地進行開關(guān)動作的元件（例如，參照專利文獻1）。

在具有這種納米間隙的元件（下面，稱為“納米間隙存儲元件”）中，為了寫入或刪除，通過施加具有規(guī)定的電壓值的電壓脈沖，使納米間隙存儲元件從該高電阻狀態(tài)（關(guān)（OFF）狀態(tài)）向低電阻狀態(tài)（開（ON）狀態(tài)）轉(zhuǎn)換，或者從低電阻狀態(tài)（開（ON）狀態(tài)）向高電阻狀態(tài)（關(guān)（OFF）狀態(tài)）轉(zhuǎn)換。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007－123828號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，特別是在從高電阻狀態(tài)向低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，存在這樣的問題：即使施加電壓脈沖，轉(zhuǎn)換成所期望的電阻狀態(tài)（低電阻狀態(tài)）的概率也很低。在此，為了提高從高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換成低電阻狀態(tài)的概率，考慮了增大脈沖寬度（即，一次施加電壓脈沖的時間）的方法，或提高電壓值等的方法。然而，在這些方法中，存在從高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換成低電阻狀態(tài)的概率仍然不夠高的問題。

本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠高概率地從高電阻狀態(tài)向低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換的存儲元件的驅(qū)動方法及使用該存儲元件的存儲裝置。

用于解決問題的手段

在第一技術(shù)方案中記載的發(fā)明是一種存儲元件的驅(qū)動方法，所述存儲元件具有：絕緣性基板；第一電極及第二電極，設(shè)置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設(shè)置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產(chǎn)生第一、第二電極之間的電阻值的變化現(xiàn)象。所述存儲元件能夠從規(guī)定的低電阻狀態(tài)向規(guī)定的高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及能夠從所述高電阻狀態(tài)向所述低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換。所述存儲元件的驅(qū)動方法的特征在于，在從所述高電阻狀態(tài)向所述低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，通過恒流電路向所述存儲元件施加電流脈沖。

在第二技術(shù)方案中記載的發(fā)明具有與在第一技術(shù)方案中記載的發(fā)明相同的結(jié)構(gòu)，并且該在第二技術(shù)方案中記載的發(fā)明的特征在于，通過所述恒流電路使電流的值階段性地變化，來施加所述電流脈沖。

在第三技術(shù)方案中記載的發(fā)明是一種使用存儲元件的存儲裝置，其特征在于，具有存儲元件和電流脈沖發(fā)生部。所述存儲元件具有：絕緣性基板；第一電極及第二電極，設(shè)置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設(shè)置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產(chǎn)生第一、第二電極之間的電阻值的變化現(xiàn)象。所述電流脈沖發(fā)生部產(chǎn)生電流脈沖，用于進行從高電阻狀態(tài)向低電阻狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。所述電流脈沖發(fā)生部通過恒流電路向所述存儲元件施加電流脈沖。

在第四技術(shù)方案中記載的發(fā)明具有與在第三技術(shù)方案中記載的發(fā)明相同的結(jié)構(gòu)，并且該在第四技術(shù)方案中記載的發(fā)明的特征在于，所述電流脈沖發(fā)生部通過所述恒流電路，以使電流的值階段性地變化的方式施加所述電流。

在第五技術(shù)方案中記載的發(fā)明是一種使用存儲元件的存儲裝置，其特征在于，具有存儲元件和電壓脈沖發(fā)生部。所述存儲元件具有：絕緣性基板；第一電極及第二電極，設(shè)置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設(shè)置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產(chǎn)生第一、第二電極之間的電阻值的變化現(xiàn)象。所述存儲元件為多個，各個存儲元件至少與各個恒流元件串聯(lián)，從所述電壓脈沖發(fā)生裝置向串聯(lián)有所述恒流元件的存儲元件中的至少一個施加電壓脈沖。

發(fā)明的效果

發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述的問題而專心研究的結(jié)果為，著眼于為了使存儲元件從高電阻狀態(tài)向低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換而向存儲元件施加電流脈沖。雖然通過恒流電路供給該電流脈沖，但利用電壓驅(qū)動連接有恒流元件的存儲單元，也能夠向存儲元件施加電流脈沖。由此了解到：通過施加這種電流脈沖，使存儲元件以更高的概率從高電阻狀態(tài)向低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換。