[發明專利]用于雙極型阻變存儲器交叉陣列集成方式的選通器件單元

無效

• 申請號: 201310084292.7
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103137646A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 劉琦;劉明;龍世兵;呂杭炳;王艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00;G11C13/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種用于雙極型阻變存儲器交叉陣列集成方式的選通器件單元，其特征在于，該選通器件單元包括一個n-p二極管(11)和一個p-n二極管(12)，該n-p二極管(11)和該p-n二極管(12)的極性相反且并聯連接，使該選通器件單元具有雙向整流特性。

2.根據權利要求1所述的選通器件單元，其特征在于，所述n-p二極管(11)與所述p-n二極管(12)之間通過介質隔離層(109)并聯連接。

3.根據權利要求2所述的選通器件單元，其特征在于，所述介質隔離層(109)采用的材料是SiO₂、Si₂N₃，、HfO₂、ZrO₂或Al₂O₃中的一種。

4.根據權利要求1所述的選通器件單元，其特征在于，所述n-p二極管(11)包括由下至上依次疊層的第一下導電電極(101)、第一n型摻雜半導體層(102)、第一p型摻雜半導體層(103)和第一上導電電極(104)，所述p-n二極管(12)包括由下至上依次疊層的第二下導電電極(105)、第二p型摻雜半導體層(106)、第二n型摻雜半導體層(107)和第二上導電電極(108)。

5.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一下導電電極(101)或所述第二下導電電極(105)由金屬材料或導電金屬化合物構成，所述第一下導電電極(101)與所述第二下導電電極(105)采用的材料相同或不相同。

6.根據權利要求5所述的選通器件單元，其特征在于，所述金屬材料選自W、Al、Cu、Au、Ag、Pt、Ru、Ti、Ta、Pb、Co、Mo、Ir或Ni構成的群組中的至少一種；所述導電金屬化合物選自TiN、TaN、IrO₂、ITO或IZO構成的群組中的至少一種。

7.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一下導電電極(101)或所述第二下導電電極(105)采用電子束蒸發、化學氣相沉積、脈沖激光沉積、原子層沉積或磁控濺射方法中的一種制備而成。

8.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一下導電電極(101)或所述第二下導電電極(105)的厚度為1nm～500nm。

9.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一n型摻雜半導體層(102)與所述第一p型摻雜半導體層(103)形成n-p結，該n-p結是由Si、Ge、GaAs、LnP或SiGe半導體材料經過摻雜改性后而形成；所述第二p型摻雜半導體層(106)與所述第二n型摻雜半導體層(107)形成p-n結，該p-n結是由Si、Ge、GaAs、LnP或SiGe半導體材料經過摻雜改性后而形成。

10.根據權利要求9所述的選通器件單元，其特征在于，所述摻雜是采用熱擴散和離子注入方法中的一種；所述形成n-p結或p-n的摻雜濃度為1×10¹²cm^-2～1×10²²cm^-2。

11.根據權利要求9所述的選通器件單元，其特征在于，該選通器件單元的正負導通電壓分別由n-p二極管中的n-p結和p-n二極管中的p-n結的摻雜濃度或結深來控制。

12.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一n型摻雜半導體層(102)、所述第一p型摻雜半導體層(103)、第二p型摻雜半導體層(106)或所述第二n型摻雜半導體層(107)是采用化學氣相沉積、原子層沉積和分子束外延方法中的一種制備而成。

13.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一n型摻雜半導體層(102)、所述第一p型摻雜半導體層(103)、第二p型摻雜半導體層(106)或所述第二n型摻雜半導體層(107)的厚度為10nm～500nm。

14.根據權利要求4所述的選通器件單元，其特征在于，所述第一上導電電極(104)或所述第二上導電電極(108)由金屬材料或導電金屬化合物構成，所述第一上導電電極(104)與所述第二上導電電極(108)采用的材料相同或不相同。