[发明专利]一种阻变存储器及提高其正负向电流差的方法

说明书

本发明涉及一种阻变存储器及提高其正负向电流差的方法，所示阻变存储器包括：一衬底；一第一端电极，设置于所述衬底上，并与衬底形成良好电接触；一阻变介质层，设置于所述第一端电极的左侧或上方；一第二端电极，若所述阻变介质层设置于所述第一端电极的左侧，则所述第二端电极设置于所述阻变介质层的左侧；若所述阻变介质层设置于所述第一端电极的上方，则所述第二端电极设置于所述阻变介质层的上方。其中，所述的阻变介质层可为双层阻变介质，所述的双层阻变介质是由第一阻变层与第二阻变层组成的叠层结构。本发明采用等离子修饰，在介质中或介质表面处引入缺陷，从而有效抑制负向电流值并极大提高正负向电流差值。

技术领域

本发明属于半导体存储器技术领域，特别涉及一种阻变存储器及提高其正负向电流差的方法。

背景技术

阻变存储器（RRAM）通常由简单三明治结构（电极/存储介质/电极）构成，通过施加电信号，改变存储材料的电阻状态，从而实现双稳态的存储功能。随着技术发展，存储器趋向于采用十字交叉的三维集成，以便获取更高的存储密度。然而，该构架中的串扰电流会导致存储信息的误读。因此，提高阻变存储器正负向电流差（或整流特性）并获取电流-电压特性的非线性，能够较好抑制流经低阻存储单元的串扰电流，从而提高数据读取的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种阻变存储器及提高其正负向电流差的方法，该存储器由两个端电极和夹于两电极间的阻变介质组成，并采用等离子修饰引入缺陷，从而有效抑制负向电流值并极大提高正负向电流差值。

本发明采用以下方案实现：一种阻变存储器，包括：一衬底；一第一端电极，设置于所述衬底上，并与衬底形成良好电接触；一阻变介质层，设置于所述第一端电极的左侧或上方；一第二端电极，若所述阻变介质层设置于所述第一端电极的左侧，则所述第二端电极设置于所述阻变介质层的左侧；若所述阻变介质层设置于所述第一端电极的上方，则所述第二端电极设置于所述阻变介质层的上方；其中，所述阻变介质层的表面经过等离子处理。

进一步地，所述衬底为聚合物、金属、半导体或绝缘体；所述端电极为导电金属、金属合金、导电金属化合物或半导体；所述的阻变介质层为半导体或绝缘体。

进一步地，所述聚合物包括塑料、橡胶、PET、PEN、PEEK、PC、PES、PAR、PCO、PMMA以及PI；所述导电金属包括Ta、Cu、Pt、Ti、Au、W、Ni、Al以及Ag；所述金属合金包括Pt/Ti、Ti/Ta、Cu/Ti、Cu/Au、Ti/W以及Al/Zr；所述导电金属化合物包括TiN、TiW、TaN以及WSi；所述半导体包括Si、ZrO_x、Ge、ZnO、ITO、GZO、AZO、TiO_x、TaO_x、HfO_x、GeO_x以及FTO；所述绝缘体包括AlO_x、MgO、ZrO_x、HfO_x、GeO_x以及SiO_x。

本发明可实现一种提高上述阻变存储器正负向电流差的方法，采用等离子处理所述阻变介质层的表面，包括以下步骤：

步骤S11：在衬底上通过磁控溅射、PECVD、MOCVD、 ALD、MBE、PLD或蒸发法制作第一端电极；

步骤S12：在所述第一端电极的左侧或上方通过磁控溅射、PECVD、MOCVD、 ALD、MBE、PLD、溶胶凝胶法或蒸发法制作阻变介质层，并与所述第一端电极形成良好电接触；

步骤S13：通过等离子处理所述阻变介质层的表面；

步骤S14：在所述阻变介质层的左侧或上方通过磁控溅射、PECVD、MOCVD、 ALD、MBE、PLD或蒸发法制作第二端电极，并形成良好电接触；