[發(fā)明專利]一種短時與長時存儲器件及存儲方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310015283.2
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103117087A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆向水;李祎;鐘應(yīng)鵬;許磊;孫華軍;徐小華
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;G11C16/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種短時與長時存儲器件，其特征在于，包括第一電極層、與所述第一電極層連接的功能材料層，與所述功能材料層連接的第二電極層；所述第一電極層的材料為惰性導(dǎo)電金屬，所述第二電極層的材料為活潑導(dǎo)電金屬，所述功能材料層的材料為硫系化合物。

2.如權(quán)利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電極層用于接收外部的脈沖信號，所述第二電極層用于接收外部的脈沖信號；當(dāng)施加在所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為第一寫脈沖時，所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐资缘妥钁B(tài)，經(jīng)過遺忘時間后所述存儲器件從所述易失性低阻態(tài)恢復(fù)到所述高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)短時存儲功能；當(dāng)施加在所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為第二寫脈沖，所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉且资缘妥钁B(tài)，實(shí)現(xiàn)長時存儲功能。

3.如權(quán)利要求2所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電極層用于接收外部的脈沖信號，所述第二電極層用于接收外部的脈沖信號；當(dāng)施加在所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為多個相隔第一間隔時間的第一寫脈沖，所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐资缘妥钁B(tài)，經(jīng)過遺忘時間后所述存儲器件從所述易失性低阻態(tài)恢復(fù)到所述高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)短時存儲功能；當(dāng)施加在所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為多個相隔第二間隔時間的第一寫脈沖，所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉且资缘妥钁B(tài)，實(shí)現(xiàn)長時存儲功能；所述第二間隔時間小于所述第一間隔時間。

4.如權(quán)利要求2或3所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電極層用于接收外部的脈沖信號，所述第二電極層用于接收外部的脈沖信號；當(dāng)施加在所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為復(fù)位脈沖，所述存儲器件從易失性低阻態(tài)或非易失性低阻態(tài)恢復(fù)到高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。

5.如權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的存儲器件，其特征在于，所述第一寫脈沖的電壓幅值大于第一電壓閾值且小于第二電壓閾值；所述第二寫脈沖的電壓幅值大于所述第二電壓閾值；所述第一間隔時間大于時間閾值；所述第二間隔時間小于時間閾值。

6.如權(quán)利要求5所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電壓閾值的取值范圍為0.5~1.5V，所述第二電壓閾值的取值范圍為1.6~3V，所述時間閾值的取值范圍為1ms~168h。

7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電極層、所述功能材料層和所述第二電極層構(gòu)成三明治疊層結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)、I型結(jié)構(gòu)或金字塔型結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述第一電極層的材料為鉑、鈦鎢或鉭。

9.如權(quán)利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述功能材料層的材料為由鍺、銻、碲、錫、硒和鉍中任意兩種或兩種以上的元素構(gòu)成的合金。

10.如權(quán)利要求1所述的存儲器件，其特征在于，所述第二電極層的材料為銀或銅。

11.一種短時與長時存儲方法，其特征在于，包括下述步驟：

在第一電極層和第二電極層上施加脈沖信號；

通過控制所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為第一寫脈沖使得存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐资缘妥钁B(tài)，并經(jīng)過遺忘時間后所述存儲器件從所述易失性低阻態(tài)恢復(fù)到所述高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)了短時存儲功能；

通過控制所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為第二寫脈沖使得所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉且资缘妥钁B(tài)，實(shí)現(xiàn)了長時存儲功能。

12.如權(quán)利要求11所述的存儲方法，其特征在于，所述方法還包括下述步驟：

通過控制所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為多個相隔第一間隔時間的第一寫脈沖，使得所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐资缘妥钁B(tài)，并經(jīng)過遺忘時間后所述存儲器件從所述易失性低阻態(tài)恢復(fù)到所述高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)了短時存儲功能；

通過控制所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為多個相隔第二間隔時間的第一寫脈沖，使得所述存儲器件從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉且资缘妥钁B(tài)，實(shí)現(xiàn)了長時存儲功能；

所述第二間隔時間小于所述第一間隔時間。

13.如權(quán)利要求11或12所述的存儲方法，其特征在于，所述方法還包括下述步驟：

通過控制所述第一電極層與所述第二電極層之間的電壓為復(fù)位脈沖，使得所述存儲器件從易失性低阻態(tài)或非易失性低阻態(tài)恢復(fù)到高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)位功能。