[发明专利]基于忆阻器和薄膜晶体管的柔性存储器及多阻态的实现

权利要求书

1.基于忆阻器和薄膜晶体管的柔性存储器，其特征在于，包括串联的薄膜晶体管和忆阻器，所述薄膜晶体管的衬底为柔性衬底。

2.根据权利要求1所述的柔性存储器，其特征在于，所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、氧化锌薄膜晶体管或IGZO薄膜晶体管中的任一种。

3.根据权利要求1所述的柔性存储器，其特征在于，所述薄膜晶体管的柔性衬底材料为聚酰亚胺衬底，衬底沟道材料为ZnO，底栅电极材料为Al，栅氧化层材料为HfO₂，源、漏电极材料均为Al，低温钝化层材料为Si₃N₄。

4.根据权利要求3所述的柔性存储器，其特征在于，所述忆阻器自下而上包括底电极、阻变层和顶电极。

5.根据权利要求4所述的柔性存储器，其特征在于，所述忆阻器的底电极材料为TiN、阻变层材料为ZnO，顶电极材料为Ni。

6.一种采用如权利要求1-5任一所述的柔性存储器实现多阻态的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在所述忆阻器件的RESET过程中，对所述忆阻器件施加栅压V4，同时在所述薄膜晶体管的源端施加正偏压，并将忆阻器件的顶电极接地，使所述忆阻器件反偏进入最高阻态；

将所述栅压依次减小到V3、V2、V1，减小栅压的过程中始终将所述薄膜晶体管的源端接地，使得忆阻器件的顶电极正偏，进入所述忆阻器件的SET过程，所述SET过程中采用V1、V2、V3的栅压获得所述忆阻器件的低阻态时的阻值分别为R_LRS1、R_LRS2、R_LRS3，其中，V4＞V3＞V2＞V1，R_LRS1＞R_LRS2＞R_LRS3。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，阻值R_LRS1与R_LRS2，以及R_LRS2与R_LRS3之间的阻值比大于5。