[發明專利]具有摻雜的緩沖區的過渡金屬氧化物電阻開關式器件

有效

• 申請號: 201580074267.8
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN107210361B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: C·A·帕斯德阿勞約;J·塞林斯卡;C·R·麥克威廉斯
• 申請（專利權）人: 塞姆特里克斯內存有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張海濤;于輝

一種電阻開關式存儲器，包括：第一電極和第二電極；在第一電極和第二電極之間的活性電阻轉換區，所述電阻轉換區包含過渡金屬氧化物和包含配體的摻雜劑，所述摻雜劑具有第一濃度；在第一電極和電阻轉換材料之間的第一緩沖區，第一緩沖區包含所述過渡金屬氧化物和所述摻雜劑，其中所述摻雜劑具有大于第一濃度的第二濃度。在一個實施方案中，第二濃度是第一濃度的兩倍。在一個實施方案中，第一緩沖區比所述活性電阻轉換區厚。

背景

1.領域

本文所述的開關式器件的實施方案涉及集成電路存儲器，并且特別是 涉及包含表現出電阻變化的材料的非易失性集成電路存儲器的形成。

2.問題闡述

非易失性存儲器是一類集成電路，其中存儲單元或元件在提供給該器 件的電源被關閉之后不會失去其狀態。電阻開關式存儲器是其中活性元件 是在電阻狀態和導電狀態之間改變狀態的材料的存儲器。已經提出了許多 不同的電阻開關式存儲器。參見Stephan Lai，“Current Status of the Phase Change Memory and Its Future”，IntelCorporation,Research note RN2-05 (2005)；2006年5月2日授權給Darrell Rinerson等人的美國專利第7,038,935 號；2005年6月7日授權給Terry L.Gilton的美國專利第6,903,361號；2005 年1月11日授權給Sheng Teng Hsu等人的美國專利第6,841,833號；2003 年9月23日授權給Hyun-Tak Kim等人的美國專利第6,624,463號；B.J.Choi 等人，“ResistiveSwitching Mechanisms of TiO₂ Thin Films Grown By Atomic-Layer Deposition”，Journal of Applied Physics 98,033715(2005)； Jae-Wan Park等人，“ReproducibleResistive Switching In Nonstoichiometric Nickel Oxide Films Grown By RFReactive Sputtering For Resistive Random Access Memory Applications”,J.Vac.Sci.Technol.A 23(5),9月/10月，2005；I. H.Inone等人，“Nonpolar ResistanceSwitching Of Metal/Binary-Transition-Metal Oxides/Metal SandwichesHomogeneous/Inhomogeneous Transition of Current Distribution”, arXiv:Cond-mat/0702564v.1，2007年2月26日；以及2010年11月16日 授權給S.Brad Herner的美國專利第7,834,338號。這些文獻都沒有公開在 非易失性存儲器必須工作的正常電壓、電流、時間和溫度下穩定的電阻開 關式元件。