[發(fā)明專利]非易失性存儲(chǔ)器件以及操作非易失性存儲(chǔ)器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810769508.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109256161B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李相憲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G11C11/22
• 分類(lèi)號(hào): G11C11/22
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;李少丹

1.一種非易失性存儲(chǔ)器件，包括：

鐵電存儲(chǔ)元件和電阻式存儲(chǔ)元件，

其中，所述鐵電存儲(chǔ)元件包括具有鐵電柵電介質(zhì)層的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，

所述電阻式存儲(chǔ)元件包括設(shè)置在第一存儲(chǔ)器電極與第二存儲(chǔ)器電極之間的阻變存儲(chǔ)層，以及

所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電極連接到所述第一存儲(chǔ)器電極或所述第二存儲(chǔ)器電極，

其中，所述鐵電柵電介質(zhì)層具有至少兩種剩余極化狀態(tài)中的一種，

其中，所述阻變存儲(chǔ)層包括具有可變的寬度的導(dǎo)電細(xì)絲，所述導(dǎo)電細(xì)絲將所述第一存儲(chǔ)器電極與所述第二存儲(chǔ)器電極電連接，以及

其中，基于所述可變的寬度，在所述阻變存儲(chǔ)層中實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同的電阻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述鐵電柵電介質(zhì)層具有剩余極化，以及所述阻變存儲(chǔ)層具有電阻，并且所述剩余極化與所述電阻獨(dú)立于彼此。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述鐵電存儲(chǔ)元件具有與已儲(chǔ)存的剩余極化狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的溝道電阻狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述阻變存儲(chǔ)層具有至少兩種電阻狀態(tài)中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括：

半導(dǎo)體襯底；

結(jié)晶鐵電材料層，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底上；

柵電極層，其設(shè)置在所述結(jié)晶鐵電材料層上；

漏電極和源電極，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底中位于所述柵電極層的對(duì)置端部處。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述電阻式存儲(chǔ)元件包括依次設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底上的所述第一存儲(chǔ)器電極、所述阻變存儲(chǔ)層以及所述第二存儲(chǔ)器電極，以及

其中，所述第一存儲(chǔ)器電極連接到所述漏電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述半導(dǎo)體襯底包括硅Si、砷化鎵GaAs、磷化銦InP、鍺Ge以及硅鍺SiGe中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述半導(dǎo)體襯底摻雜有n型摻雜劑或p型摻雜劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述鐵電柵電介質(zhì)層包括從如下材料中選擇的至少一種：氧化鉿HfO₂、氧化鋯ZrO₂、鋯鈦酸鉛PbZr_0.5Ti_0.5O₃、鈦酸鋇BaTiO₃、鈦酸鉛PbTiO₃、氧化鉿鋯Hf_0.5Zr_0.5O₂、鈮酸鋰LiNbO₃、鉭酸鋰LiTaO₃、鉭酸鍶鉍SrBi₂Ta₂O₉、鈦酸鉍鑭(Bi,La)₄Ti₃O₁₂和鈦酸鉍Bi₄Ti₃O₁₂。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述鐵電柵電介質(zhì)層包括摻雜劑，并且

所述摻雜劑包括從如下元素中選擇的至少一種：碳C、硅Si、鎂Mg、鋁Al、釔Y、鍺Ge、錫Sn、鍶Sr、鉛Pb、鈣Ca、鋇Ba、鈦Ti、鋯Zr、釓Gd和鑭La。