[发明专利]非易失性存储元件的数据写入方法和非易失性存储装置

权利要求书

1.一种非易失性存储元件的数据写入方法，该非易失性存储元件具有第1电极、第2电极以及介于所述第1电极和所述第2电极之间的由金属氧化物构成的电阻变化层，其中，所述数据写入方法包括以下步骤：

第1施加步骤，对所述第1电极和所述第2电极之间施加用于使所述非易失性存储元件的电阻状态从第1状态变化为第2状态的第1电压脉冲；

第2施加步骤，在所述第1施加步骤之后，对所述第1电极和所述第2电极之间施加极性与所述第1电压脉冲相同、且电压值的绝对值小于所述第1电压脉冲的第2电压脉冲；

判定步骤，在所述第2施加步骤之后，判定所述非易失性存储元件的电阻状态是否为所述第2状态；以及

第3施加步骤，在所述判定步骤中判定为所述非易失性存储元件的电阻状态不是所述第2状态的情况下，对所述第1电极和所述第2电极之间施加用于使所述非易失性存储元件的电阻状态从所述第1状态变化为所述第2状态的第3电压脉冲。

2.如权利要求1所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第1状态是低电阻状态，所述第2状态是所述非易失性存储元件的电阻值高于所述低电阻状态的高电阻状态。

3.如权利要求2所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第2电压脉冲的电压值的绝对值为在所述非易失性存储元件的电阻状态为所述高电阻状态的情况下对所述第1电极和所述第2电极之间施加了电压时在所述非易失性存储元件中开始流过电流的最小电压以上，并且，在所述非易失性存储元件的电阻状态为所述高电阻状态的情况下对所述第1电极和所述第2电极之间施加了电压时不会引起所述非易失性存储元件的绝缘破坏的最大电压以下。

4.如权利要求3所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述最小电压为0.6V，

所述最大电压为1.3V。

5.如权利要求1所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第1状态是高电阻状态，所述第2状态是所述非易失性存储元件的电阻值低于所述高电阻状态的低电阻状态。

6.如权利要求5所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第2电压脉冲的电压值的绝对值为在所述非易失性存储元件的电阻状态为所述低电阻状态的情况下对所述第1电极和所述第2电极之间施加了电压时在所述非易失性存储元件中开始流过电流的最小电压以上，并且，在所述非易失性存储元件的电阻状态为所述低电阻状态的情况下对所述第1电极和所述第2电极之间施加了电压时不会引起所述非易失性存储元件的低电阻化发展的最大电压以下。

7.如权利要求6所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述最小电压为0.05V，

所述最大电压为0.75V。

8.如权利要求1～7中的任意一项所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第3电压脉冲的电压值与所述第1电压脉冲的电压值相同。

9.如权利要求1～7中的任意一项所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述第3电压脉冲的电压值的绝对值比所述第1电压脉冲的电压值的绝对值大。

10.如权利要求1～9中的任意一项所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述金属氧化物是钽氧化物。

11.如权利要求1～10中的任意一项所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述非易失性存储元件是根据对所述第1电极和所述第2电极之间施加的电压脉冲的极性而使该非易失性存储元件的电阻状态从所述第1状态迁移到所述第2状态、或从所述第2状态迁移到所述第1状态的双极型存储元件。

12.如权利要求1～11中的任意一项所述的非易失性存储元件的数据写入方法，其中，

所述电阻变化层具有包含第1金属氧化物层和第2金属氧化物层的层叠构造，所述第1金属氧化物层包含第1金属的氧化物，所述第2金属氧化物层包含第2金属的氧化物，

所述第1金属氧化物层的氧不足度大于所述第2金属氧化物层的氧不足度。