[發明專利]一種三維相變存儲器及其控制方法

有效

• 申請號: 202110497138.7
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113410381B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 劉峻;李博文
• 申請（專利權）人: 長江先進存儲產業創新中心有限責任公司
• 主分類號: H10N70/20
• 分類號: H10N70/20;H10B63/00;G11C11/56
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李路遙;張穎玲

本發明公開了一種三維相變存儲器，包括：沿第三方向依次交替堆疊分布的至少兩條導電線和至少一個相變存儲單元，每個所述相變存儲單元位于相鄰兩條導電線之間，其中，奇數條所述導電線沿第一方向延伸，偶數條所述導電線沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向與所述第三方向相互垂直；所述相變存儲單元包括依次堆疊分布的第一電極、選通層、第二電極、相變存儲層以及第三電極；其中，所述第三電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值大于所述第二電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值。

技術領域

本發明涉及存儲器件技術領域，尤其涉及一種三維相變存儲器及其控制方法。

背景技術

存儲器(Memory)是現代信息技術中用于保存信息的記憶設備。隨著各類電子設備對集成度和數據存儲密度的需求的不斷提高，普通的二維存儲器件越來越難以滿足要求，在這種情況下，三維(3D)存儲器應運而生。

3D存儲器包括存儲陣列以及用于控制往返于存儲陣列的信號的外圍器件。例如，相變存儲器(Phase?Change?Memory，PCM)可以將電信號轉化為熱信號對相變材料施加加熱和淬火從而驅動相變材料在晶態和非晶態之間可逆轉變，以實現數據存儲。工作過程中，由于散熱問題的存在，導致三維相變存儲器的功耗較大，能量利用率低。因此，提高三維相變存儲器的效率成為本領域的重要研究方向。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種三維相變存儲器及其控制方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種三維相變存儲器，其特征在于，包括：

沿第三方向依次交替堆疊分布的至少兩條導電線和至少一個相變存儲單元，每個所述相變存儲單元位于相鄰兩條導電線之間，其中，奇數條所述導電線沿第一方向延伸，偶數條所述導電線沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向與所述第三方向相互垂直；

所述相變存儲單元包括依次堆疊分布的第一電極、選通層、第二電極、相變存儲層以及第三電極；其中，

所述第三電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值大于所述第二電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值。

上述方案中，所述第二電極與所述選通層之間的相對賽貝克系數的絕對值大于所述第二電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值。

上述方案中，所述第二電極與所述選通層之間的相對賽貝克系數的絕對值大于所述第一電極與所述選通層之間的相對賽貝克系數的絕對值。

上述方案中，所述至少一個相變存儲單元包括至少兩個沿第三方向相鄰設置的相變存儲單元，所述至少兩個相變存儲單元中的一個包括沿第三方向依次堆疊分布的第一電極、選通層、第二電極、相變存儲層和第三電極，所述至少兩個相變存儲單元中的另一個包括沿第三方向依次堆疊分布的第三電極、相變存儲層、第二電極、選通層和第一電極；且所述至少兩個相變存儲單元中的兩個相變存儲層之間的距離小于兩個選通層之間的距離。

上述方案中，所述相變存儲層與所述第三電極之間的相對賽貝克系數的絕對值和/或所述選通層與所述第二電極之間的相對賽貝克系數的絕對值大于200mV/K。

本發明還提供了一種三維相變存儲器的控制方法，包括：

提供三維相變存儲器，所述三維相變存儲器包括：沿第三方向依次交替堆疊分布的至少兩條導電線和至少一個相變存儲單元，每個所述相變存儲單元位于相鄰兩條導電線之間，其中，奇數條所述導電線沿第一方向延伸，偶數條所述導電線沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向與所述第三方向相互垂直；所述相變存儲單元包括沿第三方向依次堆疊分布的第一電極、選通層、第二電極、相變存儲層以及第三電極；其中，所述第三電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值大于所述第二電極與所述相變存儲層之間的相對賽貝克系數的絕對值；