[发明专利]开关器件和存储装置

权利要求书

1.一种开关器件，包括：

第一电极；

第二电极，部署成面对第一电极；以及

开关层，被设置在第一电极与第二电极之间，并且包含选自碲(Te)、硒(Se)以及硫(S)的一种或多种硫族元素，所述开关层包括第一区域和第二区域，这两个区域具有所述一种或多种硫族元素的不同组成比或所述一种或多种硫族元素的不同类型，第一区域被设置成靠近第一电极，并且第二区域被设置成比第一区域更靠近第二电极，其中，

当在第一电极与第二电极之间施加第一电压时，通过第一电压的绝对值增加到第一阈值电压或更高而将开关层变为低电阻状态，并且通过第一电压的绝对值减小到低于第一阈值电压的电压而将开关层变为高电阻状态，第一电压使得第一电极的电压高于第二电极的电压，

当在第一电极与第二电极之间施加第二电压时，通过第二电压的绝对值增加到第二阈值电压或更高而将开关层变成低电阻状态，并且通过第二电压的绝对值减小到低于第二阈值电压的电压而将开关层变为高电阻状态，第二电压使得第二电极的电压高于第一电极的电压，以及

开关层包括第一区域和第二区域，这两个区域具有所述一种或多种硫族元素的不同组成比或者所述一种或多种硫族元素的不同类型，以使得第一阈值电压的绝对值不同于第二阈值电压的绝对值。

2.如权利要求1所述的开关器件，其中

开关层还包含选自硼(B)、碳(C)以及硅(Si)的一种或多种附带元素，以及

开关层包括第一区域和第二区域，这两个区域具有所述一种或多种附带元素的不同组成比或所述一种或多种附带元素的不同类型。

3.如权利要求1所述的开关器件，其中开关层包括扩散抑制层，该扩散抑制层抑制硫族元素在第一区域与第二区域之间的扩散，硫族元素包含在第一区域和第二区域中。

4.如权利要求3所述的开关器件，其中扩散抑制层包含钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)或选自其中的一种或多种元素的氮化物。

5.一种设置有多个存储器单元的存储装置，每个存储器单元包括存储器器件和直接耦接到存储器器件的开关器件，所述开关器件包括：

第一电极；

第二电极，部署成面对第一电极；以及

开关层，被设置在第一电极与第二电极之间，并且包含选自碲(Te)、硒(Se)以及硫(S)的一种或多种硫族元素，所述开关层包括第一区域和第二区域，这两个区域具有所述一种或多种硫族元素的不同组成比或所述一种或多种硫族元素的不同类型，第一区域被设置成靠近第一电极，第二区域被设置成比第一区域更靠近第二电极，其中，

当在第一电极与第二电极之间施加第一电压时，通过第一电压的绝对值增加到第一阈值电压或更高而将开关层变为低电阻状态，并且通过第一电压的绝对值减小到低于第一阈值电压的电压而将开关层变为高电阻状态，第一电压使得第一电极的电压高于第二电极的电压，

当在第一电极与第二电极之间施加第二电压时，通过第二电压的绝对值增加到第二阈值电压或更高而将开关层变成低电阻状态，并且通过第二电压的绝对值减小到低于第二阈值电压的电压而将开关层变为高电阻状态，第二电压使得第二电极的电压高于第一电极的电压，以及

开关层包括第一区域和第二区域，这两个区域具有所述一种或多种硫族元素的不同组成比或者所述一种或多种硫族元素的不同类型，以使得第一阈值电压的绝对值不同于第二阈值电压的绝对值。