[发明专利]开关器件、用于该开关器件的驱动和制造方法、集成电路器件和存储器件

权利要求书

1.一种开关器件，包括：

具有离子导体的离子导电部分，金属离子在离子导体的内部可以移动，

第一电极，形成为与所述导电部分具有第一间隙，

第二电极，用于将所述金属离子供给所述离子导体，或用于接收来自所述离子导体的所述金属离子，以沉淀对应于所述金属离子的金属，并且其形成为与离子导电部分相接触，以及

第三电极，形成为与所述离子导电部分具有第二间隙，其中：

当相对于所述第二电极的负电压施加到所述第一电极或所述第三电极时，由所述金属组成的沉淀物在从所述离子导电部分朝着所述第一电极的方向上生长，并且

响应于所述沉淀物的生长，所述第一电极和所述第二电极之间的导电或非导电状态改变。

2.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述第一间隙和所述第二间隙具有真空，并且

所述第一间隙和所述第二间隙具有1nm至10nm的厚度。

3.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述第一间隙和所述第二间隙填充有气体，并且

所述第一间隙和所述第二间隙具有1nm至10nm的厚度。

4.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述第一间隙和所述第二间隙具有绝缘体，并且

所述第一间隙和所述第二间隙具有1nm至100nm的厚度。

5.根据权利要求1的开关器件，进一步包括在所述第三电极一侧上的所述离子导电部分的表面上形成的阻挡层。

6.根据权利要求1的开关器件，其中：

在所述第一间隙内与所述离子导电部分和所述第一电极之间的所述第一间隙相对应的区域厚度比包括所述第二间隙的其它区域的厚度薄。

7.根据权利要求4的开关器件，其中：

所述绝缘体在所述离子导电部分和所述第一电极之间的区域比在其它区域具有更低的电阻率。

8.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述第二电极形成在所述第三电极一侧的所述离子导电部分的表面上。

9.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述离子导电部分形成在所述第二电极上，并且

进一步包括形成在所述第三电极一侧上的所述离子导电部分的表面上形成的阻挡层。

10.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述离子导体包括Cu₂S、硫族元素和金属的化合物、包括硅的绝缘体或钙钛矿氧化物。

11.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述金属包括Cu、Ag或Pb。

12.根据权利要求1的开关器件，其中：

所述第一电极和所述第三电极包括Pt、具有高熔点的金属或硅化物。

13.一种开关器件，包括：

具有离子导体的离子导电部分，金属离子在离子导体的内部可以移动，

第一电极，形成在所述离子导电部分上以与所述离子导电部分接触，

第二电极，设置在离所述第一电极有一预定距离的所述离子导电部分上，用于将所述金属离子供给所述离子导体，或用于接收来自离子导体的所述金属离子，以沉淀对应于金属离子的金属，并且其形成为与离子导电部分相接触，和

第三电极，形成为与离子导电部分具有间隙，其中：

当相对于所述第二电极的负电压施加到所述第三电极时，由所述金属组成的沉淀物在所述第一电极和所述第二电极之间的所述离子导电部分的区域生长，并且

响应于沉淀物的生长，所述第一电极和所述第二电极之间的导电或非导电状态改变。

14.根据权利要求13的开关器件，其中：

所述预定距离为1nm至100nm。

15.根据权利要求13的开关器件，其中：

所述离子导体包括Cu₂S、硫族元素和金属的化合物、包括硅的绝缘体或钙钛矿氧化物。

16.根据权利要求13的开关器件，其中：

所述金属包括Cu、Ag或Pb。