[發明專利]一種高穩定的單極性阻變存儲器

有效

• 申請號: 201710906459.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107706205B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 高雙;李潤偉;劉鋼
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 寧波元為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33291
• 代理人: 單英

1.一種高穩定的單極性阻變存儲器，在絕緣基體表面具有“陽極/存儲介質/陰極”三層膜結構，其特征在于，陽極層位于絕緣基體表面，是具有化學惰性的金屬；存儲介質層位于陽極層表面，是具有電阻轉變性質的氧化物；陰極層位于存儲介質層表面，是具有化學活性的金屬，陰極層與存儲介質層之間通過自發氧化還原反應生成界面層；

工作狀態時，陽極層與陰極層之間施加電壓，陽極層連接電源正極，陰極層連接電源負極。

2.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，工作狀態時，陽極層與陰極層之間施加電壓，由于界面層的作用，氧化物存儲介質中形成的導電細絲在陽極附近具有尖端結構，電壓發生變化引起的導電細絲形成和斷開發生在該尖端附近。

3.如權利要求2所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，導電細絲呈錐形。

4.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述存儲介質層的厚度為5納米～15納米。

5.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陽極材料對氧元素具有化學惰性。

6.如權利要求5所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陽極材料包括鉑、金、鎢中的一種或者幾種的混合材料。

7.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述存儲介質層材料是絕緣或半導體金屬氧化物。

8.如權利要求7所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述存儲介質層材料是三氧化二鋁、二氧化鈦、五氧化二釩、氧化鎳、氧化鋅、二氧化鋯、五氧化二鈮、三氧化鉬、二氧化鉿、五氧化二鉭、三氧化鎢中的一種或者幾種的混合材料。

9.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陰極材料具有高氧親和力。

10.如權利要求9所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陰極材料是鋁、鈦、鉿、鉭中的一種或者幾種的混合材料。

11.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陽極層的制備方法包括磁控濺射、熱蒸發和電子束蒸發中的一種或者幾種的組合。

12.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述陰極層的制備方法包括磁控濺射、熱蒸發和電子束蒸發中的一種或者幾種的組合。

13.如權利要求1所述的高穩定的單極性阻變存儲器，其特征在于，所述存儲介質層的制備方法包括水熱法、熱氧化、磁控濺射、熱蒸發、電子束蒸發和脈沖激光沉積中的一種或者幾種的組合。