[发明专利]非易失性存储元件及非易失性存储装置

权利要求书

1.一种非易失性存储元件，是非易失性的存储元件，具有：

第1电极；

第2电极；

电阻变化层，介于所述第1及第2电极之间而形成，而且与所述第1及第2电极连接，根据施加到所述第1及第2电极之间的电压的极性，可逆地在高电阻状态和低电阻状态之间转变；以及

固定电阻层，介于所述第1及第2电极之间而形成，而且与所述电阻变化层的至少一部分并联地电连接，其电阻值在所述电阻变化层为高电阻状态时的电阻值的0.1倍～10倍的范围内。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层的电阻值在所述电阻变化层为高电阻状态时的电阻值的0.5倍～2倍的范围内。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层的电阻值是处于与所述电阻变化层为高电阻状态时的电阻值相同的范围的值。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述电阻变化层具有高电阻层和低电阻层至少两层的层叠结构，

所述固定电阻层的至少一部分与所述高电阻层并联地电连接。

5.根据权利要求4所述的非易失性存储元件，

所述高电阻层与所述第1电极连接，

所述低电阻层与所述第2电极连接，

所述固定电阻层与所述第1电极电连接。

6.根据权利要求4或5所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层与所述高电阻层相接。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层与所述第1及第2电极电连接。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的非易失性存储元件，

还具有形成为填充所述第1及第2电极之间的层间绝缘膜，

所述电阻变化层及所述固定电阻层形成于在所述层间绝缘层形成的贯通孔即开口部中。

9.根据权利要求8所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层环绕所述开口部的内壁的至少一部分涂敷形成，

所述电阻变化层形成为填充所述开口部的内部的被所述固定电阻层包围的空间。

10.根据权利要求8所述的非易失性存储元件，

所述电阻变化层形成为涂敷所述开口部的内壁，

所述固定电阻层形成为填充被所述固定电阻层包围的空间。

11.根据权利要求8所述的非易失性存储元件，

在所述层间绝缘层形成有多个所述开口部，

在所述多个开口部中的一个开口部形成有填充该开口部的所述电阻变化层，

在所述多个所述开口部中的另一个开口部形成有填充该开口部的所述固定电阻层。

12.一种使多个非易失性存储元件存储数据的非易失性存储装置，具有：

存储器单元阵列，将多个包括权利要求1～11中任意一项所述的非易失性存储元件的存储器单元配置成二维状；

选择电路，从所述存储器单元阵列中选择至少一个存储器单元；

写入电路，使由所述选择电路选择的存储器单元中包含的非易失性存储元件转变为高电阻状态或者低电阻状态；以及

读出放大器，判定由所述选择电路选择的存储器单元中包含的非易失性存储元件处于高电阻状态还是低电阻状态。

13.根据权利要求12所述的非易失性存储装置，

所述存储器单元是将所述非易失性存储元件和整流元件串联连接形成的电路。

14.根据权利要求12所述的非易失性存储装置，

所述存储器单元是将所述非易失性存储元件和晶体管串联连接形成的电路。

15.根据权利要求12～14中任意一项所述的非易失性存储装置，

所述存储器单元阵列是将多个二维配置的存储器单元层叠形成的多层构造存储器单元阵列。