[发明专利]超薄与多层结构相变化内存组件

摘要

本发明公开了一种超薄与多层结构相变化内存组件，包含一硅基材，一个到至少两个具有一超薄相变化材料层的三明治状相变化记忆单元位于硅基材上方；一第一电极与一第二电极分别电性连接到相变化记忆单元的二侧；硅基材上方有一介电层作为电的绝缘层。三明治相变化记忆单元由一保护性阻隔层镀制在超薄相变化材料层的上层与下层所组成，其特征为当记忆层厚度由15nm降到5nm时结晶温度上升至少摄氏50度，且相变时体积变化小于3％。在相变化记忆单元中，各超薄相变化材料层厚度在30奈米以下，可为不同厚度或不同相变材料。

主权项

一种超薄与多层结构相变化内存组件，其特征在于，包括：一硅基材；一到至少两个相变化记忆单元，位于硅基材上方，其包括：一超薄相变化材料层，超薄相变化材料层的二侧各设置一保护性阻隔层，使相变化记忆单元呈现「保护性阻隔层/超薄相变化材料层/保护性阻隔层」的三层结构单元，超薄相变化材料层的材料是纯元素或经掺杂后的单元素相，相变化记忆单元中超薄相变化材料层厚度为15奈米时结晶温度在100℃以上，且厚度由15奈米降到5奈米时，结晶温度上升至少50℃，相变化发生前后，超薄相变化材料层体积变化量小于3%；一第一电极组合层，与相变化记忆单元相邻且电性连接，其包括：一第一电极以及一第一导电性阻隔层，第一电极与第一导电性阻隔层相邻且电性连接；一第二电极组合层，与相变化记忆单元相邻且电性连接，其包括：一第二电极以及一第二导电性阻隔层，第二电极与第二导电性阻隔层相邻且电性连接；一介电层，位于硅基材上方。