[发明专利]非易失性存储装置和向非易失性存储装置写入数据的方法

权利要求书

1.一种非易失性存储装置，其特征在于，包括：

具有可变电阻元件和与所述可变电阻元件串联连接的负载电阻的串联线路；和

能够从第一极性的第一施加电压的电脉冲和与所述第一极性不同的第二极性的第二施加电压的电脉冲中选择一个对所述串联线路进行施加的电脉冲施加装置，其中

所述可变电阻元件具有：

第一电极；

第二电极；和

设置在所述第一电极与所述第二电极之间的可变电阻层，

在令所述第一电极与所述第二电极之间产生的电压为电极间电压，所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流为电极间电流时，

所述可变电阻层，具有下述特性：

在从所述电脉冲施加装置对所述串联线路施加所述第一施加电压的电脉冲时，从第一电阻状态向电阻值比所述第一电阻状态低的第二电阻状态变化，

在从所述电脉冲施加装置对所述串联线路施加所述第二施加电压的电脉冲时，从所述第二电阻状态向所述第一电阻状态变化，

在从所述电脉冲施加装置对所述串联线路施加了所述第一施加电压的情况下，产生所述第一极性的所述电极间电压，

在从所述电脉冲施加装置对所述串联线路施加了所述第二施加电压的情况下，产生所述第二极性的所述电极间电压，

在从所述第一电阻状态向所述第二电阻状态变化时，当由所述串联线路与所述可变电阻元件的电阻比关系引起所述电极间电压的绝对值减小，从而所述电极间电压到达第一电压时，电阻值停止降低，

在从所述第二电阻状态向所述第一电阻状态变化时，

当所述电极间电压到达与所述第一电压绝对值相同但极性不同的第二电压时，电阻值开始上升，

当由所述串联线路与所述可变电阻元件的电阻比关系引起所述电极间电压的绝对值增大，从而所述电极间电压到达绝对值比所述第二电压的绝对值大且具有与所述第二电压相同的极性的第三电压时，以保持所述电极间电压为所述第三电压的方式流动所述电极间电流，

在所述电极间电压处于所述第二电压以上但不足所述第三电压的期间，当所述电极间电流到达第一电流值以下时，电阻值停止上升，

所述负载电阻具有如下特性：

在所述电脉冲施加装置输出所述第二施加电压的电脉冲时，所述第二施加电压减去所述第三电压而得的电压被施加到所述负载电阻上时流动的电流，在所述第一电流值以下。

2.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于：

所述负载电阻具有如下特性：

在所述电脉冲施加装置输出所述第二施加电压的电脉冲时，所述第二施加电压减去所述第二电压而得的电压被施加到所述负载电阻上时流动的电流，在所述第一电压减去所述第一施加电压而得的电压被施加到所述负载电阻上时流动的电流的绝对值以上。

3.如权利要求2所述的非易失性存储装置，其特征在于：

还具有负载电阻切换装置，

所述负载电阻切换装置，当所述电脉冲施加装置输出所述第一施加电压的电脉冲时，和当所述电脉冲施加装置输出所述第二施加电压的电脉冲时，对所述负载电阻的特性进行切换。

4.如权利要求3所述的非易失性存储装置，其特征在于：

所述负载电阻是具有两个主端子和一个控制端子的晶体管，

所述负载电阻切换装置，通过切换施加到所述控制端子的电压来对所述负载电阻的特性进行切换。

5.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于：

所述负载电阻具有晶体管与二极管并联连接的结构。

6.如权利要求4所述的非易失性存储装置，其特征在于，包括：

以在第一平面内沿第一方向相互平行延伸的方式形成的多个第一配线；

以在与所述第一平面平行的第二平面内沿第二方向相互平行延伸且与所述第一配线立体交叉的方式形成的多个第二配线；和

设置在所述第一配线与所述第二配线的各个立体交叉点的存储单元，其中

所述存储单元各自具有所述串联线路，

所述第一配线与对应的所述存储单元所具有的所述晶体管的所述控制端子连接，

所述第二配线与对应的所述存储单元所具有的所述串联线路的一端连接。