[发明专利]碳/隧穿-势垒/碳二极管

权利要求书

1.一种二极管，包括：

第一区，主要包括元素碳(242)；

第二区，主要包括元素碳(246)；以及

第三区，包括提供第一区和第二区之间的隧穿-势垒的至少一种材料(244)。

2.根据权利要求1的二极管，其中，在所述第一区中的元素碳主要包括sp2键合的碳，且在所述第二区中的元素碳主要包括sp2键合的碳。

3.根据权利要求1或2的二极管，其中，在所述第一区中的碳的至少50%是sp2键合的碳，且在所述第二区中的碳的至少50%是sp2键合的碳。

4.根据权利要求1-3中任一的二极管，其中，在所述第一区中的原子的至少50%是元素碳，且在所述第二区中的原子的至少50%是元素碳。

5.根据权利要求1-4中任一的二极管，其中，提供第一区和第二区之间的隧穿-势垒的所述至少一种材料包括至少一种半导体。

6.根据权利要求1-5中任一的二极管，其中，提供隧穿-势垒的所述至少一种材料包括耗尽的至少一种半导体。

7.根据权利要求1-6中任一的二极管，其中，所述第一区主要包括用杂质掺杂的元素碳，且所述第二区主要包括用杂质掺杂的元素碳。

8.根据权利要求1-7中任一的二极管，其中，所述二极管被用作存储器器件中的操纵元件，所述存储器器件包括：

多个第一导体(206)；

多个第二导体(208)；以及

按交叉点阵列配置在多个第一和第二导体之间配置的多个存储器单元（200），每个存储器单元包括：

可逆电阻率-切换元件(202)；以及

所述二极管，用作与所述可逆电阻率-切换元件串联的操纵元件(204)。

9.根据权利要求1-4中任一或权利要求7或8的二极管，其中，提供隧穿-势垒的所述至少一种材料包括绝缘体。

10.一种形成二极管的方法，所述方法包括：

形成第一区，其主要包括元素碳(502)；

形成第二区，其主要包括元素碳(504)；以及

形成第三区，其包括提供第一区和第二区之间的隧穿-势垒的至少一种材料(506)。

11.根据权利要求10的方法，其中，在所述第一区中的碳的至少50%是sp2键合的碳，且在所述第二区中的碳的至少50%是sp2键合的碳。

12.根据权利要求10或11的方法，其中，形成所述第一区和形成所述第二区包括：

在所述第一区和所述第二区中沉积非晶碳；以及

进行热退火以由所述第一区和所述第二区中的非晶碳形成主要sp2键合的碳。

13.根据权利要求10-12中任一的方法，其中，在所述第一区中的原子的至少50%是元素碳，且在所述第二区中的原子的至少50%是元素碳。

14.根据权利要求10-13中任一的方法，其中，形成所述第三区包括在所述第三区中形成至少一个半导体。

15.根据权利要求10-13中任一的方法，其中，形成所述第三区包括在所述第三区中形成至少一个绝缘体。

16.一种形成二极管的装置，所述装置包括：

形成第一区的装置，该第一区主要包括元素碳(502)；

形成第二区的装置，该第二区主要包括元素碳(504)；以及

形成第三区的装置，该第三区包括提供第一区和第二区之间的隧穿-势垒的至少一种材料(506)。