[发明专利]单极阻变器件、单极阻变存储器单元及制备方法

权利要求书

1.一种单极阻变器件，其特征在于，该器件包括：下电极、上电极、以及所述下电极和上电极之间的阻变介质层，所述下电极为掺杂硅层，所述阻变介质层为电介质材料层，所述上电极包括形成于所述阻变介质层之上的界面层、以及所述界面层之上的导电材料层。

2.如权利要求1所述的单极阻变器件，其特征在于，所述阻变介质层为氧化铪。

3.如权利要求2所述的单极阻变器件，其特征在于，所述氧化铪中掺杂三价离子。

4.如权利要求1所述的单极阻变器件，其特征在于，所述导电材料层为镍。

5.如权利要求1所述的单极阻变器件，其特征在于，所述界面层为氧化镍。

6.如权利要求1所述的单极阻变器件，其特征在于，所述阻变介质层厚度为5-20nm。

7.如权利要求1所述的单极阻变器件，其特征在于，所述导电材料层厚度为10-100nm。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的单极阻变器件的单极阻变存储器单元，其特征在于，所述单极阻变存储器单元包括一个所述单极阻变器件以及一个金属-氧化物-半导体MOS场效应晶体管，所述晶体管的漏极为所述单极阻变器件的下电极。

9.一种基于权利要求1-7任一项所述的单极阻变器件的单极阻变存储器单元，其特征在于，所述单极阻变存储器单元包括一个所述单极阻变器件以及一个多晶硅二极管，所述多晶硅二极管为所述单极阻变器件的下电极。

10.一种单极阻变器件的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.向硅中注入硼或磷，形成p型或n型硅层下电极；

S2.在所述下电极上淀积厚度为5-20nm的氧化铪阻变介质层；

S3.利用物理气相淀积的方法在所述阻变介质层上生成厚度为10-100nm的金属镍；

S4.在氮气气氛下退火30s-30min，退火温度为400-450℃。

11.如权利要求10所述的单极阻变器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中在所述下电极上淀积厚度为5-20nm的氧化铪阻变介质层的方法为：

利用原子层淀积或物理气相淀积的方法在所述下电极上淀积氧化铪阻变介质层，利用扩散或离子注入的方法向所述阻变介质层中掺杂三价离子，并使掺杂后的阻变介质层厚度为5-20nm；或

利用金属有机化合物化学气相淀积的方法在所述下电极上淀积掺杂三价离子的氧化铪，形成厚度为5-20nm的阻变介质层。