改，以改變存儲器元件的電阻，在一些實施例中，這歸因于化學計量比所誘發(fā)的Mott躍迀。在具體實施例中，在寫入操作期間驅(qū)動這種成分變化的所施加的電場被調(diào)節(jié)至大約在le6-le7V/cm的范圍內(nèi)的值。
[0022]在實施例中，再次參考圖3，基于陽離子的導電氧化物層304由適合于該層本身內(nèi)的基于陽離子的迀移率(mobility)的材料組成。在具體示例性實施例中，圖3的部分(A)的層304由鋰鈷氧化物(LiCoO2)組成。然后，在部分⑶中，在施加負偏置并且鋰原子(例如，作為陽離子)朝向電極306迀移時，對應層變得缺乏鋰(例如，Li<(l 75Co02)。相比之下，在部分(C)中，在施加正偏置并且鋰原子(例如，作為陽離子)向遠離電極306處迀移時，對應層變得富含鋰(例如，Lixi95CoO2)。在其它實施例中，具有陽離子導電性的其它適合的成分包括但不限于!^]?1102、1^411012、1^附02、1^恥03、1^#:!1、1^1132(它們?nèi)蓟阡囋踊騆i+迀移率)、鈉β-氧化鋁(其基于鈉原子或Na+迀移率)或者Ag1、RbAg4I5、AgGeAsS3(它們?nèi)蓟阢y原子或Ag+迀移率)。一般而言，這些示例提供了基于陽離子迀移率或迀移的材料，陽離子迀移率或迀移通常比基于陰離子的迀移率或迀移(例如，氧原子或02_陰離子)快得多。
[0023]在實施例中，再次參考圖3，包括陽離子導電氧化物層的存儲器元件中的一個電極(例如，底部電極302)是基于貴金屬的電極。在一個實施例中，適合的貴金屬的示例包括但不限于鈀(Pd)或鉑(Pt)。在具體實施例中，存儲器堆疊體包括由大約10納米厚的Pd層組成的底部電極。應當理解，用于電極302和306的術(shù)語“底部”和“頂部”的使用僅需要關(guān)于例如下層基底是相對的，而不一定是絕對的。
[0024]在實施例中，再次參考圖3，包括陽離子導電氧化物層的存儲器元件中的另一電極(例如，頂部電極306)是用于使陽離子迀移的“插入主體”。頂部電極的材料是主體的意義在于，該材料在有或沒有迀移陽離子存在的情況下都是導電的，并且大體上不因迀移陽離子的存在與否而改變。在示例性實施例中，頂部電極由例如但不限于石墨或諸如二硫化物(例如，TaS2)金屬硫族化物的材料組成。這種材料是導電的并且吸收諸如Li+之類的陽離子。這與用于基于陰離子的導電氧化物的電極相反，該電極可以包括金屬，其具有用于容納迀移氧原子或陰離子的對應的導電氧化物。
[0025]應當理解，基于陽離子的導電氧化物材料中的非常細微的成分變化都可以在電阻率中提供適當?shù)牟町悾靡愿袦y較低導電與較高導電之間的“狀態(tài)”變化。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的基于陽離子的導電氧化物材料的化學計量比變化的基本現(xiàn)象。參考圖4，膜或材料層中的化學計量比變化可以實現(xiàn)性能狀態(tài)之間的所有差異，從相對意義上講，性能狀態(tài)是“絕緣體”(較高電阻率)的性能狀態(tài)或“金屬”(較低電阻率)的性能狀態(tài)。在具體示例性實施例中，Lixi 95CoO2電阻較高(“絕緣體”)，而Li <(|.75(:002電阻較低(“金屬”)。
[0026]本文中描述的一個或多個實施例相對于現(xiàn)有技術(shù)電阻器件的差異的其中之一在于，存儲器元件的堆疊體中的所有層均由導電薄膜組成。作為結(jié)果，得到的電阻存儲器元件的器件結(jié)構(gòu)不同于膜的至少其中之一是絕緣體和/或電介質(zhì)膜的現(xiàn)有技術(shù)器件。對于常規(guī)器件中的這種膜，電阻率比金屬或金屬化合物的電阻率高很多數(shù)量級，并且在器件形成之前，實質(zhì)上無法以低場進行測量。然而，在本文中描述的實施例中，由于存儲器元件中的所有層都是導體，所以該布置能夠?qū)崿F(xiàn)以下情況中的一個或多個:(I)低電壓操作，例如，低于I伏的操作；(2)消除了對現(xiàn)有技術(shù)RRAM所需的通常被稱為形成電壓的一次高電壓的需求；以及(3)低電阻(例如，因為所有部件都是導體)，其能夠在具有基于陽離子的MCOM結(jié)構(gòu)的存儲器器件的操作中提供快速讀取。
[0027]在實施例中，通過包括電容器流的工藝流來制作包括基于陽離子的導電氧化物層的存儲器元件，對于電容器流，所有有源層被現(xiàn)場沉積以消除與污染相關(guān)的影響?？梢栽诘扔诨虻陀贒C IV的電壓下執(zhí)行存儲器操作。在一個實施例中，所制作的器件不需要應用初始高電壓DC掃描，例如，初始高電壓DC掃描被認為是常規(guī)器件的首次起動(fire)。
[0028]再次參考以上與圖1-4相關(guān)聯(lián)的描述，包括基于陽離子的導電金屬氧化物層的導電層的堆疊體可以用于制作成存儲器位單元。例如，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括基于陽離子的金屬-導電氧化物-金屬(MCOM)存儲器元件510的存儲器位單元500的示意圖。
[0029]參考圖5，基于陽離子的MCOM存儲器元件510可以包括第一導電電極512，其具有與第一導電電極512相鄰的基于陽離子的導電金屬氧化物層514。第二導電電極516與基于陽離子的導電金屬氧化物層514相鄰。第二導電電極516可以電連接到位線532。第一導電電極512可以與晶體管534耦合。晶體管534可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的方式與字線536和源線538耦合。存儲器位單元500還可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的額外的讀和寫電路(未示出)、感測放大器(未示出)、位線參考(未示出)等，用于存儲器位單元500的操作。應當理解，多個存儲器位單元500可以彼此操作連接，以形成存儲陣列(未示出)，其中，存儲陣列可以并入到非易失性存儲器器件中。應當理解，晶體管534可以連接到第二導電電極516或第一導電電極512，盡管僅示出了后者。
[0030]存儲器位單元500的切換時間可以相對較快。在示例性實施例中，基于陽離子的導電金屬氧化物層514具有大約6.25E-05cm2/V.s的陽離子迀移率，并且合適的電極具有大約4E-09秒的插入時間。這對應于存儲器位單元500的大約4納秒的估計寫入時間。
[0031]圖6不出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電子系統(tǒng)600的方框圖。電子系統(tǒng)600可以對應于例如便攜式系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)或利用處理器及相關(guān)聯(lián)的存儲器的任何其它系統(tǒng)。電子系統(tǒng)600可以包括微處理器602 (具有處理器604和控制單元606)、存儲器設(shè)備608和輸入/輸出設(shè)備610 (應當理解，在各種實施例中，電子系統(tǒng)600可以具有多個處理器、控制單元、存儲器設(shè)備單元和/或輸入/輸出設(shè)備)。在一個實施例中，電子系統(tǒng)600具有一組指令，其限定了將由處理器604對數(shù)據(jù)執(zhí)行的操作以及處理器604、存儲器設(shè)備608和輸入/輸出設(shè)備610之間的其它事務。控制單元606通過循環(huán)經(jīng)歷一組操作來協(xié)調(diào)處理器604、存儲器設(shè)備608和輸入/輸出設(shè)備610的操作，這組操作使指令被從存儲器設(shè)備608取回并被執(zhí)行。存儲器設(shè)備608可以包括具有本說明書中所描述的基于陽離子的導電氧化物和電極堆疊體的存儲器元件。在實施例中，存儲器設(shè)備608嵌入在微處理器602中，如圖6中所示。
[0032]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的計算設(shè)備700。計算設(shè)備700容納板702。板702可以包括若干部件，其包括但不限于處理器704以及至少一個通信芯片706。處理器704物理和電耦合到板702。在一些實施方式中，至少一個通信芯片706也物理和電耦合到板702。在其它實施方式中，通信芯片706是處理器704的部分。
[0033]取決于其應用，計算設(shè)備700可以包括其它部件，所述其它部件可以或可以不與板702物理和電耦合。這些其它部件包括但不限于易失性存儲器(例