[发明专利]非易失性存储元件、非易失性存储装置和向非易失性存储元件的数据写入方法

权利要求书

1.一种非易失性存储元件，其包括第一电极、第二电极、和介于所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化层，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值根据施加于所述第一电极与所述第二电极之间的正负两极性的电信号可逆地发生变化，该非易失性存储元件的特征在于：

所述电阻变化层包含氧不足型的铪氧化物，

所述第一电极和所述第二电极由不同的元素构成，

构成所述第一电极的元素的标准电极电位V1、构成所述第二电极的元素的标准电极电位V2、和铪的标准电极电位V0的关系，满足V1＜V2且V0＜V2。

2.一种非易失性存储元件，其包括第一电极、第二电极、和介于所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化层，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值根据施加于所述第一电极与所述第二电极之间的正负两极性的电信号可逆地发生变化，该非易失性存储元件的特征在于：

所述电阻变化层包含氧不足型的铪氧化物，

所述第一电极和所述第二电极由不同的元素构成，

构成所述第一电极的元素的标准电极电位V1、构成所述第二电极的元素的标准电极电位V2、和铪的标准电极电位V0的关系，满足V1≤V0＜V2。

3.如权利要求2所述的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第一电极选自Al、Ti、Hf中的一种，所述第二电极选自W、Cu、Pt中的一种。

4.一种非易失性存储元件，其包括第一电极、第二电极、和介于所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化层，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值根据施加于所述第一电极与所述第二电极之间的正负两极性的电信号可逆地发生变化，该非易失性存储元件的特征 在于：

所述电阻变化层包含氧不足型的铪氧化物，

所述第一电极和所述第二电极由不同的元素构成，

构成所述第一电极的元素的标准电极电位V1、构成所述第二电极的元素的标准电极电位V2、和铪的标准电极电位V0的关系，满足V0＜V1＜V2。

5.如权利要求4所述的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第一电极由W形成，所述第二电极选自Cu、Pt中的一种。

6.如权利要求1～5中任一项所述的非易失性存储元件，其特征在于：

所述氧不足型的铪氧化物以HfOx的化学式表示，其中，0.9≤x≤1.6。

7.一种非易失性存储元件的驱动方法，其是权利要求1～6中任一项所述的非易失性存储元件的驱动方法，该非易失性存储元件的驱动方法的特征在于：

所述正负两极性的电信号是，以所述第一电极为基准，施加于所述第二电极侧的振幅V+的正极性的电信号和振幅V-的负极性的电信号，V+和V-的关系满足V-＜V+，通过施加所述正极性的电信号，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值增大，通过施加所述负极性的电信号，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值减小。

8.一种非易失性存储装置，其特征在于：

包括非易失性存储元件、和电脉冲施加装置，

该非易失性存储元件包括：第一电极、第二电极、和介于所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化层，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值根据施加于所述第一电极与所述第二电极之间的正负两极性的电信号可逆地发生变化，所述电阻变化层包含氧不足型的铪氧化物，所述第一电极和所述第二电极由不同的元素构成，构成所述 第一电极的元素的标准电极电位V1、构成所述第二电极的元素的标准电极电位V2、和铪的标准电极电位V0的关系，满足V1＜V2且V0＜V2，

所述电脉冲施加装置构成为，通过将正负两极性的电信号施加于所述非易失性存储元件，使所述非易失性存储元件的第一电极与第二电极间的电阻值可逆地发生变化。

9.一种向非易失性存储元件的数据写入方法，该非易失性存储元件包括第一电极、第二电极、和介于所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化层，所述第一电极与所述第二电极间的电阻值根据施加于所述第一电极与所述第二电极之间的正负两极性的电信号可逆地发生变化，所述电阻变化层包含氧不足型的铪氧化物，所述第一电极和所述第二电极由不同的元素构成，构成所述第一电极的元素的标准电极电位V1、构成所述第二电极的元素的标准电极电位V2、和铪的标准电极电位V0的关系，满足V1＜V2且V0＜V2，

该向非易失性存储元件的数据写入方法的特征在于：

通过将正负两极性的电信号施加于所述非易失性存储元件的所述第一电极与所述第二电极间，使所述非易失性存储元件的所述第一电极与所述第二电极间的电阻值可逆地发生变化。