[發(fā)明專利]非易失性存儲元件和非易失性存儲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280007159.5
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103348472A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏志強;二宮健生;高木剛
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L27/105
• 分類號: H01L27/105;H01L45/00;H01L49/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：包括第1電極、第2電極和電阻變化層，所述電阻變化層由夾在所述第1電極和所述第2電極之間的金屬的氧化物構(gòu)成，基于施加到所述第1電極和所述第2電極之間的電壓脈沖的極性，該金屬的氧化物的電阻狀態(tài)在高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)之間可逆地轉(zhuǎn)變，所述電阻變化層包括：

第1金屬氧化物層，被配置在所述第1電極之上，含有用具有ρ_x的電阻率的MO_x表示的組成，其中M是金屬元素；

第2金屬氧化物層，被配置在所述第1金屬氧化物層之上，含有用具有ρ_y的電阻率的NO_y表示的組成，其中N是金屬元素，ρ_x＜ρ_y；

第3金屬氧化物層，被配置在所述第2金屬氧化物層之上，含有用具有ρ_z的電阻率的PO_z表示的組成，其中P是金屬元素，ρ_y＜ρ_z；和

局部區(qū)域，在所述第3金屬氧化物層和所述第2金屬氧化物層內(nèi)與所述第2電極相接地配置，不與所述第1金屬氧化物層相接，電阻率比所述第3金屬氧化物層低，且電阻率與所述第2金屬氧化物層不同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第2金屬氧化物層和所述第1金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物是同種金屬的氧化物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第3金屬氧化物層和所述第1金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物是同種金屬的氧化物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第3金屬氧化物層和所述第2金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物是同種金屬的氧化物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第3金屬氧化物層、所述第2金屬氧化物層和所述第1金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物是同種金屬的氧化物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第3金屬氧化物層、所述第2金屬氧化物層和所述第1金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物是不同種金屬的氧化物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第3金屬氧化物層、所述第2金屬氧化物層和所述第1金屬氧化物層中含有的金屬的氧化物由從由鉭、鉿、鋯、和鋁構(gòu)成的群中選出的元素構(gòu)成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述局部區(qū)域由包含所述金屬元素P的金屬的氧化物構(gòu)成。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述第1電極和所述第2電極由同一材料構(gòu)成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

還包括與所述電阻變化層電連接的負載元件。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述負載元件是固定電阻、晶體管或二極管。

12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述局部區(qū)域在所述電阻變化層僅形成一個。

13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中任一項所述的電阻變化型的非易失性存儲元件，其特征在于：

所述局部區(qū)域包括：

第1局部區(qū)域，與所述第2金屬氧化物層相接地進行配置，不與所述第1金屬氧化物層相接，具有與所述第2金屬氧化物層不同的電阻率；和

第2局部區(qū)域，一端與所述第2電極相接地進行配置，另一端與所述第1局部區(qū)域相接地進行配置，具有比所述第3金屬氧化物層低比所述第1局部區(qū)域的電阻率高的電阻率。