[發明專利]一種阻變器件多級穩定阻態實現方法及電子設備

在審

• 申請號: 201810688986.4
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108878646A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 劉力鋒;丁向向;朱懂斌;馮玉林;黃鵬;康晉鋒
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;G11C13/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發明提供了一種阻變器件多級穩定阻態實現方法及電子設備，所述方法包括：對于待處理的阻變器件，通過調節所述阻變器件set過程與reset過程的激勵信號條件，獲取多個set與reset激勵信號條件匹配對，所述多個set與reset激勵信號條件匹配對分別對應多個穩定且相互能夠區分的阻態；所述多個穩定且相互能夠區分的阻態是指多個阻態中每個阻態的相對標準差小于預設標準差閾值，且多個阻態中每兩個相鄰的阻態之間的高低電阻比值大于預設電阻比閾值；set過程是指所述阻變器件由高阻狀態HRS到低阻狀態LRS的過程；reset過程是指所述阻變器由低阻狀態LRS到高阻狀態HRS的過程。本發明提供的阻變器件多級穩定阻態實現方法，能夠得到多個穩定且相互能夠區分的阻態。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路及其制造技術領域，具體涉及一種阻變器件多級穩定阻態實現方法及電子設備。

背景技術

許多材料的阻變特性在上個世紀被人發現，例如二元氧化物，多元復合氧化物，直到本世紀初有人提出其與憶阻器的關系后，才逐漸被更多的人關注。阻變器件由于具有結構簡單、易于集成、功耗低、速度快、與CMOS工藝兼容等等特點，被認為是下一代存儲器件的有力競爭者。

阻變器件至少擁有兩個不同的阻值狀態，高阻狀態為HRS(High ResistanceState)，低阻狀態為LRS(Low Resistance State)。在不同的電場下，HRS和LRS之間可以相互轉換。HRS到LRS的過程稱為set，LRS到HRS的過程稱為reset。有的器件處于阻值十分高的原始狀態PRS(Pristine Resistance State)，在發生set和reset之前，要用一個較大的電壓(大于set電壓)使其變為LRS，這一過程稱為forming。當然有的器件不需要forming過程，可以直接進行set和reset，這一類器件稱為forming free器件。

當前利用RRAM器件的阻變特性，可以將其用在非揮發性存儲，神經突觸，和邏輯運算等領域。而且由于RRAM器件面積小，易集成和多值特性，在用作存儲器時可以極大提高存儲密度，是RRAM器件發展的熱門方向之一。

在利用RRAM器件的多阻值特性時，面臨兩個問題，一是相鄰的阻值狀態可能發生重疊，導致無法區分的問題。二是同一阻值狀態自身波動范圍大，導致讀裕量減小的問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種阻變器件多級穩定阻態實現方法及電子設備。

具體地，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種阻變器件多級穩定阻態實現方法，包括：

對于待處理的阻變器件，通過調節所述阻變器件set過程與reset過程的激勵信號條件，獲取多個set與reset激勵信號條件匹配對，其中，所述多個set與reset激勵信號條件匹配對分別對應多個穩定且相互能夠區分的阻態；

其中，所述多個穩定且相互能夠區分的阻態是指多個阻態中每個阻態的相對標準差小于預設標準差閾值，且多個阻態中每兩個相鄰的阻態之間的高低電阻比值大于預設電阻比閾值；

其中，set過程是指所述阻變器件由高阻狀態HRS到低阻狀態LRS的過程；reset過程是指所述阻變器由低阻狀態LRS到高阻狀態HRS的過程。

進一步地，所述通過調節所述阻變器件set過程與reset過程的激勵信號條件，獲取多個set與reset激勵信號條件匹配對，包括：

通過調節所述阻變器件set過程與reset過程的脈沖信號條件，獲取多個set與reset脈沖信號條件匹配對。

進一步地，所述通過調節所述阻變器件set過程與reset過程的脈沖信號條件，獲取多個set與reset脈沖信號條件匹配對，包括：