[发明专利]记忆性结构

说明书

提出了一种用于在电阻状态之间进行对称调制的记忆性结构的制造方法。该方法包括在绝缘基板上形成第一电极和第二电极，形成与第一电极和第二电极接触的阳极，在阳极上方形成离子导体，在离子导体上方形成与阳极相同材料的阴极，在阴极上形成第三电极，使离子能够在阳极和阴极之间双向传输，从而调节记忆性结构的电阻，阳极和阴极由具有离子浓度依赖性的导电性的亚稳混合导电材料形成。

技术领域

本发明总体上涉及半导体器件，并且更具体地，涉及记忆性器件的记忆性结构。

背景技术

记忆性器件是一种可以改变导电率的电子器件。例如，当第一电压被施加到记忆性器件时，记忆性器件可提供高导电率状态，且当第二电压被施加到记忆性器件时，记忆性器件可提供低导电率状态。可以从记忆性材料中构造记忆性器件，经过电铸(electroformation)或调节(conditioning)记忆性材料提供两个或更多个导电状态。记忆性器件可用于各种电子应用，例如但不限于非易失性存储，存储器阵列，3-D存储器，开关，可重新配置和快速可调的带通和陷波滤波器，可逆现场可编程熔丝阵列，采样和保持元件，可变增益放大器中的可编程电阻元件以及模数转换器等，并且记忆性器件可以与其他电子组件集成在一起。

发明内容

根据实施例，提供了制造用于在电阻状态之间进行对称调制的记忆性结构的方法。该方法包括在绝缘基板上形成第一电极(例如，源极)和第二电极(例如，漏极)，形成与第一和第二电极接触的阳极，在阳极上形成离子导体，在离子导体上方形成与的阳极相同材料的阴极，在阴极上方形成第三电极(例如栅电极)，并能够在由相同的混合导电材料形成的阳极和阴极之间双向传输离子，从而对初始混合导体层进行电阻调整，阳极和阴极由具有离子浓度依赖导电性的亚稳混合导电材料形成。

根据实施例，提供了用于电阻状态之间的对称调制的记忆性结构。该记忆性结构包括形成在绝缘衬底上的第一电极和第二电极，接触第一和第二电极的阳极，形成在所述阳极上的离子导体，与形成在离子导体上的阳极相同材料的阴极，和在阴极上形成的第三电极。阳极和阴极由离子嵌入的亚稳态材料形成，使得离子在阳极和阴极之间的双向传输导致初始混合导体层的电阻调整。

根据实施例，提供了用于电阻状态之间的对称调制的记忆性结构。该记忆性结构包括在亚稳阳极和亚稳阴极之间形成的离子导体，与亚稳阳极和阴极相邻的形成的电极。电阻状态之间的对称调制是由亚稳阳极和包含相同混合导电材料的阴极之间离子双向转移引起的。

应注意，参考不同主题描述了示例性实施例。具体地，有些实施例是参考方法类型权利要求描述的，而其它实施例是参考器件类型权利要求描述的。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得出，除非另行通知，否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题的特征之间的任何组合，特别是在方法类型权利要求的特征与器件类型权利要求的特征之间，被视为是在本文中进行了描述。

这些和其它特征和优点将从其说明性实施例的以下详细描述中变得显而易见，该详细描述将结合附图来阅读。

附图的简要说明

本发明将参考以下附图对优选实施例的以下描述提供细节，其中：

图1是本发明的三端记忆性器件的截面图。

图2是根据本发明的图1的记忆性器件的截面图，其中在三端记忆性器件的顶部电极和底部电极之间施加电脉冲以实现写操作；

图3是根据本发明的图1的记忆性器件的截面图，其中在三端记忆性器件的底部电极之间施加电脉冲以实现读操作；

图4是根据本发明的图1的三端记忆性器件的物理阵列，用于电阻处理单元(RPU)的实施；

图5是根据本发明的用于RPU实现的电阻切换的图形表示；

图6是根据本发明示例电阻状态之间的非对称和对称调制的图；和