包括第一導(dǎo)電電極、設(shè)置在第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層、以及設(shè)置在基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極。方法還包括通過(guò)施加偏置來(lái)將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較高導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^低導(dǎo)電狀態(tài)。
[0065]在一個(gè)實(shí)施例中，基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括鋰原子和鋰空位，并且將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較高導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^低導(dǎo)電狀態(tài)包括使鋰原子從電極的其中之一朝向基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的塊體迀移。
[0066]在一個(gè)實(shí)施例中，將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較高導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^低導(dǎo)電狀態(tài)包括弓I起基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的成分的變化。
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，施加正偏置包括施加低于絕對(duì)IV的偏置。
[0068]在實(shí)施例中，操作非易失性存儲(chǔ)器器件的方法包括向存儲(chǔ)器元件施加負(fù)偏置。存儲(chǔ)器元件包括第一導(dǎo)電電極、設(shè)置在第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層、和設(shè)置在基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極。方法還包括通過(guò)施加偏置來(lái)將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較低導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^高導(dǎo)電狀態(tài)。
[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括鋰原子和鋰空位，并且將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較低導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^高導(dǎo)電狀態(tài)包括使鋰原子從基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的塊體朝向電極的其中之一迀移。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，將基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較低導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^高導(dǎo)電狀態(tài)包括弓I起基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的成分的變化。
[0071]在一個(gè)實(shí)施例中，施加負(fù)偏置包括施加低于絕對(duì)IV的偏置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于存儲(chǔ)器元件的材料層堆疊體，所述材料層堆疊體包括: 第一導(dǎo)電電極； 設(shè)置在所述第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層具有位于其中的多個(gè)陽(yáng)離子空位；以及 設(shè)置在所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料層堆疊體，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括具有基于陽(yáng)離子的迀移率的材料，并且其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鋰(Li+)、鈉(Na+)或銀(Ag+)迀移率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料堆疊體，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鋰(Li+)迀移率并且選自由 LiCoO2'LiMnO2'Li4T112'LiN12'LiNbO3'Li3N:H 和 LiTiS2^成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料堆疊體，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鈉(Na+)迀移率并且是鈉β-氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料堆疊體，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有銀(Ag+)迀移率并且選自由Agl、RbAg4I5和AgGeAsS 3構(gòu)成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料層堆疊體，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的電阻率在被以大約0.1V的低場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，大約在1mOhm cm-1OkOhm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料層堆疊體，其中，所述第二電極包括作為陽(yáng)離子的插入主體的材料，并且其中，所述材料選自由石墨和金屬硫族化物構(gòu)成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料層堆疊體，其中，所述第一電極是貴金屬電極，并且其中，所述貴金屬電極包括選自由鈀(Pd)和鉑(Pt)構(gòu)成的組。
9.一種非易失性存儲(chǔ)器器件，包括: 第一導(dǎo)電電極； 設(shè)置在所述第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層；以及 設(shè)置在所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極； 電連接到所述第一電極或所述第二電極、源線和字線的晶體管；以及 與所述第一電極或所述第二電極中的另一個(gè)電耦合的位線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層具有位于其中的多個(gè)陽(yáng)離子空位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括具有基于陽(yáng)離子的迀移率的材料，并且其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鋰(Li+)、鈉(Na+)或銀(Ag+)迀移率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鋰(Li+)迀移率并且選自由 LiCo02、LiMnO2, Li4T112, LiN12, LiNbO3^ Li3NiH和LiTiS2構(gòu)成的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有鈉(Na+)迀移率并且是鈉β-氧化鋁。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，具有基于陽(yáng)離子的迀移率的所述材料具有銀(Ag+)迀移率并且選自由AgKRbAg4I5和AgGeAsS3構(gòu)成的組。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，所述第二電極包括作為陽(yáng)離子的插入主體的材料，并且其中，所述材料選自由石墨和金屬硫族化物構(gòu)成的組。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非易失性存儲(chǔ)器器件，其中，所述第一電極是貴金屬電極，并且其中，所述貴金屬電極包括選自由鈀(Pd)和鉑(Pt)構(gòu)成的組。
17.一種操作非易失性存儲(chǔ)器器件的方法，所述方法包括: 向存儲(chǔ)器元件施加正偏置，所述存儲(chǔ)器元件包括第一導(dǎo)電電極、設(shè)置在所述第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層、以及設(shè)置在所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極；以及 通過(guò)所述施加來(lái)將所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較高導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^低導(dǎo)電狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括鋰原子和鋰空位，并且其中，將所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從所述較高導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)樗鲚^低導(dǎo)電狀態(tài)包括使所述鋰原子從所述電極的其中之一朝向所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的塊體迀移。
19.一種操作非易失性存儲(chǔ)器器件的方法，所述方法包括: 向存儲(chǔ)器元件施加負(fù)偏置，所述存儲(chǔ)器元件包括第一導(dǎo)電電極、設(shè)置在所述第一導(dǎo)電電極上的基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層、以及設(shè)置在所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上的第二電極；以及 通過(guò)所述施加來(lái)將所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從較低導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)檩^高導(dǎo)電狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層包括鋰原子和鋰空位，并且其中，將所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層從所述較低導(dǎo)電狀態(tài)改變?yōu)樗鲚^高導(dǎo)電狀態(tài)包括使所述鋰原子從所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層的塊體朝向所述電極的其中之一迀移。
【專利摘要】本發(fā)明描述了具有基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物元件的低電壓嵌入式存儲(chǔ)器。例如，存儲(chǔ)器元件的材料層堆疊體包括第一導(dǎo)電電極。基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電電極上。所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層具有位于其中的多個(gè)陽(yáng)離子空位。第二電極設(shè)置在所述基于陽(yáng)離子的導(dǎo)電氧化物層上。
【IPC分類】H01L27-115, H01L21-8247
【公開號(hào)】CN104756246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380055748
【發(fā)明人】E·V·卡爾波夫, B·S·多伊爾, C·C·郭, R·S·周
【申請(qǐng)人】英特爾公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年6月24日
【公告號(hào)】EP2926371A1, US20140146592, WO2014084909A1