[发明专利]相变随机存取存储器及制造方法、编程方法

权利要求书

1.一种相变随机存取存储器，包括开关器件及连接所述开关器件的数据存储器，所述数据存储器包括下电极、下电极上的电阻层、电阻层上的上电极，其特征在于，所述电阻层的材料至少包括第一相变金属的氧化物和第二相变金属的氧化物，所述第二相变金属的电负性数值小于所述第一相变金属，所述上电极和下电极采用电负性数值小于所述第一相变金属的金属，或者采用贵金属。

2.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述电阻层包括：第一相变金属的氧化物层及其上的第二相变金属的氧化物层。

3.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述电阻层包括：第一相变金属的氧化物层，其与上电极的接触面分布有第二相变金属的氧化物纳米颗粒。

4.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述电阻层包括：至少两层堆叠结构，所述堆叠结构包括第一相变金属的氧化物层及其表面的第二相变金属的氧化物纳米颗粒。

5.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述电阻层包括：第一相变金属的氧化物纳米颗粒，以及其上与上电极接触的第二相变金属的氧化物层。

6.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述电阻层包括：至少两层堆叠结构，所述堆叠结构包括第一相变金属的氧化物纳米颗粒及其上的第二相变金属的氧化物层。

7.如权利要求1至6任一项所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述第一相变金属的氧化物为氧化钴，所述第二相变金属的氧化物为氧化铌。

8.如权利要求1所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述上电极为Nb，所述下电极为Pt或Au。

9.一种相变随机存取存储器的制造方法，包括：形成开关器件，以及形成连接所述开关器件的数据存储器，所述数据存储器包括下电极、下电极上的电阻层、电阻层上的上电极，其特征在于，形成所述电阻层的材料至少包括第一相变金属的氧化物和第二相变金属的氧化物，所述第二相变金属的电负性数值小于所述第一相变金属，所述上电极和下电极采用电负性数值小于所述第一相变金属的金属，或者采用贵金属。

10.如权利要求9所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，形成所述电阻层包括：在下电极上形成第一相变金属氧化物层，以及，在第一相变金属氧化物层上形成第二相变金属氧化物层。

11.如权利要求9所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，形成所述电阻层包括单次或重复多次执行下述步骤：在下电极上形成第一相变金属氧化物层，以及，在第一相变金属氧化物层上形成第二相变金属氧化物纳米颗粒。

12.如权利要求9所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，形成所述电阻层包括单次或重复多次执行下述步骤：在下电极上形成第一相变金属氧化物纳米颗粒，以及，在第一相变金属氧化物颗粒上形成第二相变金属氧化物层。

13.如权利要求9至12任一项所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述第一相变金属的氧化物为氧化钴，所述第二相变金属的氧化物为氧化铌。

14.如权利要求9所述的相变随机存取存储器，其特征在于，所述上电极为Nb，所述下电极为Pt或Au。

15.一种如权利要求1至6、8任一项所述的相变随机存取存储器的编程方法，包括：在正偏置环境下对所述相变随机存取存储器施加电流进行置位；以及在负偏置环境下对所述相变随机存取存储器施加电流进行复位。

16.如权利要求15所述的相变随机存取存储器的编程方法，其中，所述正偏置环境包括：对所述相变随机存取存储器施加脉冲偏压2.2V。

17.如权利要求16所述的相变随机存取存储器的编程方法，其中，所述置位施加的电流为250μA。

18.如权利要求15所述的相变随机存取存储器的编程方法，其中，所述负偏置环境包括：对所述相变随机存取存储器施加脉冲偏压-1.4V。

19.如权利要求18所述的相变随机存取存储器的编程方法，其中，所述复位施加的电流为150μA。