[发明专利]使用混合价导电氧化物的存储器

权利要求书

1.一种两端存储单元中的存储元件，包括：

具有少于50埃的隧道势垒宽度的电解隧道势垒，所述电解隧道 势垒是电子绝缘体，并且是离子电解质；以及

与所述电解隧道势垒相连的导电材料，所述导电材料具有可移动 离子；

其中，与所述导电材料相连的所述电解隧道势垒在读取电压下具 有第一电导率，而且在施加编程电压之后在所述读取电压下具有第二 电导率，所述编程电压使得所述导电材料中的离子运动穿过所述电解 隧道势垒，并且所述第一电导率不同于所述第二电导率。

2.如权利要求1所述的存储元件，其中，所述存储元件的电导 率指示存储状态，并且所述存储状态能通过读取操作被非破坏性地确 定。

3.如权利要求1所述的存储元件，其中，在正常工作期间，电 场使阴离子从所述导电材料运动进入所述电解隧道势垒。

4.如权利要求3所述的存储元件，其中，在正常工作期间，所 述电场使阴离子从所述导电材料运动穿过所述电解隧道势垒。

5.如权利要求1所述的存储元件，其中，所述导电材料具有基 本晶体结构。

6.如权利要求5所述的存储元件，其中，在正常工作期间，所 述导电材料保持其基本晶体结构。

7.如权利要求1所述的存储元件，其中，在正常工作期间，成 形对所述存储元件的总电导率的贡献并不显著，其中，成形是电场引 起的金属阳极材料通过电介质的局部丝状运动。

8.如权利要求1所述的存储元件，其中，所述存储单元具有不 大于4f²的特征尺寸，f是最小制造线宽。

9.如权利要求8所述的存储元件，其中，通过垂直上相互堆叠 存储单元层，所述存储单元具有不大于1f²的有效特征尺寸。

10.如权利要求9所述的存储元件，其中，通过在每个存储单元 中存储数据的多位，所述存储单元具有不大于0.25f²的有效特征尺寸。

11.一种两端存储单元中的存储元件，包括：

具有少于50埃的物理厚度的绝缘材料，在读取和写入期间所述 绝缘材料的传导机制包括隧穿；以及

直接或者间接与所述绝缘材料耦合的导电材料，所述导电材料具 有可移动离子；

其中，所述存储元件在读取电压下具有第一电导率，而且在施加 编程电压之后在所述读取电压下具有第二电导率，所述编程电压使得 所述导电材料中的离子运动穿过所述绝缘材料，并且所述第一电导率 不同于所述第二电导率。

12.如权利要求11所述的存储元件，其中所述存储元件的电导 率指示存储状态，而且所述存储状态能通过读取操作被非破坏性地确 定。

13.如权利要求11所述的存储元件，其中，在正常工作期间， 电场使阴离子从所述导电材料运动进入所述绝缘材料。

14.如权利要求13所述的存储元件，其中，在正常工作期间， 所述电场使阴离子从所述导电材料运动穿过所述绝缘材料。

15.如权利要求11所述的存储元件，其中，所述导电材料具有 基本晶体结构。

16.如权利要求15所述的存储元件，其中，在正常工作期间， 所述导电材料保持其基本晶体结构。

17.如权利要求11所述的存储元件，其中，在正常工作期间， 成形对所述存储元件的总电导率的贡献并不显著，其中，成形是电场 引起的金属阳极材料通过电介质的局部丝状运动。

18.如权利要求11所述的存储元件，其中，所述存储单元具有 不大于4f²的特征尺寸，f是最小制造线宽。

19.如权利要求18所述的存储元件，其中，通过垂直上相互堆 叠存储单元层，所述存储单元具有不大于1f²的有效特征尺寸。