[發明專利]一種選通管器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201710902924.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107732010B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 繆向水;林琪;童浩
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種選通管器件，其特征在于，包括：第一金屬電極層、第二金屬電極層以及開關層；

其中，所述開關層位于所述第一金屬電極層以及所述第二金屬電極層之間；

所述開關層由硫系材料離子提供層A和硫系材料轉換層B交替堆疊形成AB不對稱結構、BA不對稱結構、ABA對稱結構以及BAB對稱結構中的一種結構，所述硫系材料離子提供層A為少金屬的硫系金屬材料，金屬元素原子比大于0％且不超過50％，用于提供少量金屬離子以形成不穩定的導電絲，并加速導電絲的破裂獲得易失開關特性，所述硫系材料轉換層B為硫系元素含量高于50％的硫系材料。

2.根據權利要求1所述的選通管器件，其特征在于，所述硫系材料離子提供層A和所述硫系材料轉換層B的組成元素不完全相同，或者所述硫系材料離子提供層A和所述硫系材料轉換層B的組成元素完全相同，但所述硫系材料離子提供層A中的原子百分比與所述硫系材料轉換層B的原子百分比不同。

3.根據權利要求1或2所述的選通管器件，其特征在于，所述硫系材料離子提供層A中的金屬硫系材料為AgS_x、AgSe_x、AgTe_x、CuS_x、CuSe_x以及CuTe_x中的至少一種，或者，AgS_x、AgSe_x、AgTe_x、CuS_x、CuSe_x以及CuTe_x中的至少一種摻雜金屬得到。

4.根據權利要求3所述的選通管器件，其特征在于，所述硫系材料轉換層B中的硫系材料為GeTe_x、GeSe_x、GeS_x、GeSbTe_x、GeSb_x、GeO_x、SbTe_x、SbS、SbSe、BiSe、BiS、BiTe、AsTe、AsSe、SnTe、BiTe、AgInSbTe、AgS_x、AgSe_x、AgTe_x、CuS_x、CuSe_x以及CuTe_x中的至少一種，或者，所述硫系材料轉換層B中的硫系材料為GeTe_x、GeSe_x、GeS_x、GeSbTe_x、GeSb_x、GeO_x、SbTe_x、SbS、SbSe、BiSe、BiS、BiTe、AsTe、AsSe、SnTe、BiTe、AgInSbTe、AgS_x、AgSe_x、AgTe_x、CuS_x、CuSe_x以及CuTe_x中的至少一種化合物摻雜S、N、O以及Si元素中的至少一種元素形成的混合物。

5.根據權利要求4所述的選通管器件，其特征在于，所述硫系材料離子提供層A的厚度為1～40nm，所述硫系材料轉換層B的厚度為1～20nm。

6.根據權利要求4或5所述的選通管器件，其特征在于，所述第一金屬電極層以及所述第二金屬電極層均為惰性電極材料，且所述惰性電極材料為Pt、Ti、W、Au、Ru、Al、TiW、TiN、TaN、IrO₂、ITO以及IZO中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的選通管器件，其特征在于，所述選通管器件的結構還包括：所述開關層包裹所述第一金屬電極層或者所述第二金屬電極層，且所述開關層的外層與另一金屬電極層接觸。