[发明专利]电流控制元件、存储元件、存储装置及电流控制元件的制造方法

权利要求书

1.一种电流控制元件，用于控制在被施加了极性为正和负的电脉冲时流过的电流，

所述电流控制元件具有：第1电极、第2电极、以及被夹在所述第1电极和所述第2电极之间的电流控制层，

所述电流控制层由SiN_x构成，并且含有氢或者氟，其中0＜x≤0.85，

设所述氢或者所述氟的浓度为D(＝D₀×10²²atoms/cm³)，设所述电流控制层的膜厚为d(nm)，设能够在所述第1电极和所述第2电极之间施加的电压的最大值为V₀(V)，此时x和D和d和V₀满足下式(1)、(2)：

(ln(10000(Cexp(αd)exp(βx))^-1)/γ)²≤V₀

····(1)

(ln(1000(Cexp(αd)exp(βx))^-1)/γ)²

-(ln(10000(Cexp(αd)exp(βx))^-1)/γ)²/2≥0

····(2)

其中，C＝k1×D₀^k2、α＝-6.25×10^-1、β＝-11.7、γ＝9.76，k1和k2是常数。

2.根据权利要求1所述的电流控制元件，

所述电流控制层含有氢，所述k1＝5.23×10^-4，所述k2＝-5.26。

3.根据权利要求2所述的电流控制元件，

所述氢的浓度D满足0.75×10²²(atoms/cm³)≤D≤2.0×10²²(atoms/cm³)。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电流控制元件，

所述膜厚d为5nm以上。

5.根据权利要求4所述的电流控制元件，

所述膜厚d为5nm以上30nm以下。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电流控制元件，

能够在所述第1电极和所述第2电极之间施加的电压的最大值V₀为5V以下。

7.一种存储元件，具有：

非易失性的电阻变化元件，其电阻值通过被施加极性为正或者负的电脉冲而变化；以及

权利要求1～6中任意一项所述的电流控制元件，与所述电阻变化元件串联连接，用于控制在向所述电阻变化元件施加所述电脉冲时流过的电流。

8.一种存储装置，具有：

多个位线；

多个字线，分别与所述多个位线立体交叉；以及

多个权利要求7所述的存储元件，

所述多个存储元件被设于所述位线和所述字线立体交叉的各个交点，在该各个交点，所述存储元件的一端与其对应的所述位线连接，所述存储元件的另一端与其对应的所述字线连接。

9.一种电流控制元件的制造方法，该电流控制元件控制在被施加极性为正和负的电脉冲时流过的电流，所述制造方法包括以下步骤：

在半导体基板上形成第1电极的步骤；

在所述第1电极上形成由SiN_x构成的电流控制层的步骤，其中0＜x≤0.85；

从所述电流控制层的上表面添加氢或者氟的步骤；以及

在所述电流控制层上形成第2电极的步骤。

10.根据权利要求9所述的电流控制元件的制造方法，

在从所述电流控制层的上表面添加氢或者氟的步骤中，向所述电流控制层照射被等离子体激励的氢或者氟。