[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)導(dǎo)電細絲通道定型定位的憶阻器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110529561.0
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113346015A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫華軍;鄒嵐清;王濤;繆向水
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種實現(xiàn)導(dǎo)電細絲通道定型定位的憶阻器，其特征在于，該憶阻器的器件單元自上而下包括上電極、功能層和下電極，所述功能層基于同一種金屬氧化物憶阻材料，該功能層中的氧含量呈梯度變化，沿由所述下電極指向所述上電極的方向該功能層中的氧含量呈先增加、再減小的變化趨勢，由于氧空位濃度的最小值出現(xiàn)在所述功能層的中部，從而能夠使該憶阻器中的導(dǎo)電細絲通道的斷裂位置定位在所述功能層的中部。

2.如權(quán)利要求1所述憶阻器，其特征在于，所述功能層由至少3層子功能層構(gòu)成，每層子功能層中的氧含量保持固定，每層子功能層的厚度為1～20nm。

3.如權(quán)利要求2所述憶阻器，其特征在于，所述子功能層的總層數(shù)為奇數(shù)，記所述子功能層的總層數(shù)為(2n+1)，n為整數(shù)且n≥1，則，沿由所述下電極指向所述上電極的方向，第1層子功能層至第(n+1)層子功能層的氧含量依次遞增，第(n+1)層子功能層至第(2n+1)層子功能層的氧含量依次遞減；優(yōu)選的，相鄰兩層子功能層的N(O)/N(M)比值之差的絕對值為0.1～1；

其中，M代表金屬元素，N(M)代表某層子功能層中金屬元素的物質(zhì)的量，N(O)代表同一層子功能層中氧元素的物質(zhì)的量。

4.如權(quán)利要求2所述憶阻器，其特征在于，所述子功能層的總層數(shù)為奇數(shù)，記所述子功能層的總層數(shù)為(2n+1)，n為整數(shù)且n≥1，則，沿由所述下電極指向所述上電極的方向，第1層子功能層至第(n+1)層子功能層的厚度依次遞減，第(n+1)層子功能層至第(2n+1)層子功能層的厚度依次遞增；相鄰兩層子功能層的厚度之差的絕對值為0～10nm。

5.如權(quán)利要求1所述憶阻器，其特征在于，所述功能層由3～10層子功能層構(gòu)成。

6.如權(quán)利要求1所述憶阻器，其特征在于，所述金屬氧化物憶阻材料為HfO_a、TiO_b、AlO_c、TaO_d、NiO_e、ZrO_f中的任意一種，其中，0a2，0b2，0c1.5，0d2.5，0e1，0f2。

7.如權(quán)利要求1所述憶阻器，其特征在于，所述上電極所采用的材料為Pt、TiN、TaN、TiW或Au；所述下電極所采用的材料為Ti、Pt、TiN、TaN、TiW、Hf、Ta或Al。

8.如權(quán)利要求1所述憶阻器，其特征在于，所述功能層的總厚度為5nm～500nm。