[发明专利]一种阻变器件多级稳定阻态实现方法及电子设备

说明书

本发明提供了一种阻变器件多级稳定阻态实现方法及电子设备，所述方法包括：对于待处理的阻变器件，通过调节所述阻变器件set过程与reset过程的激励信号条件，获取多个set与reset激励信号条件匹配对，所述多个set与reset激励信号条件匹配对分别对应多个稳定且相互能够区分的阻态；所述多个稳定且相互能够区分的阻态是指多个阻态中每个阻态的相对标准差小于预设标准差阈值，且多个阻态中每两个相邻的阻态之间的高低电阻比值大于预设电阻比阈值；set过程是指所述阻变器件由高阻状态HRS到低阻状态LRS的过程；reset过程是指所述阻变器由低阻状态LRS到高阻状态HRS的过程。本发明提供的阻变器件多级稳定阻态实现方法，能够得到多个稳定且相互能够区分的阻态。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路及其制造技术领域，具体涉及一种阻变器件多级稳定阻态实现方法及电子设备。

背景技术

许多材料的阻变特性在上个世纪被人发现，例如二元氧化物，多元复合氧化物，直到本世纪初有人提出其与忆阻器的关系后，才逐渐被更多的人关注。阻变器件由于具有结构简单、易于集成、功耗低、速度快、与CMOS工艺兼容等等特点，被认为是下一代存储器件的有力竞争者。

阻变器件至少拥有两个不同的阻值状态，高阻状态为HRS(High ResistanceState)，低阻状态为LRS(Low Resistance State)。在不同的电场下，HRS和LRS之间可以相互转换。HRS到LRS的过程称为set，LRS到HRS的过程称为reset。有的器件处于阻值十分高的原始状态PRS(Pristine Resistance State)，在发生set和reset之前，要用一个较大的电压(大于set电压)使其变为LRS，这一过程称为forming。当然有的器件不需要forming过程，可以直接进行set和reset，这一类器件称为forming free器件。

当前利用RRAM器件的阻变特性，可以将其用在非挥发性存储，神经突触，和逻辑运算等领域。而且由于RRAM器件面积小，易集成和多值特性，在用作存储器时可以极大提高存储密度，是RRAM器件发展的热门方向之一。

在利用RRAM器件的多阻值特性时，面临两个问题，一是相邻的阻值状态可能发生重叠，导致无法区分的问题。二是同一阻值状态自身波动范围大，导致读裕量减小的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种阻变器件多级稳定阻态实现方法及电子设备。

具体地，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种阻变器件多级稳定阻态实现方法，包括：

对于待处理的阻变器件，通过调节所述阻变器件set过程与reset过程的激励信号条件，获取多个set与reset激励信号条件匹配对，其中，所述多个set与reset激励信号条件匹配对分别对应多个稳定且相互能够区分的阻态；

其中，所述多个稳定且相互能够区分的阻态是指多个阻态中每个阻态的相对标准差小于预设标准差阈值，且多个阻态中每两个相邻的阻态之间的高低电阻比值大于预设电阻比阈值；

其中，set过程是指所述阻变器件由高阻状态HRS到低阻状态LRS的过程；reset过程是指所述阻变器由低阻状态LRS到高阻状态HRS的过程。

进一步地，所述通过调节所述阻变器件set过程与reset过程的激励信号条件，获取多个set与reset激励信号条件匹配对，包括：

通过调节所述阻变器件set过程与reset过程的脉冲信号条件，获取多个set与reset脉冲信号条件匹配对。

进一步地，所述通过调节所述阻变器件set过程与reset过程的脉冲信号条件，获取多个set与reset脉冲信号条件匹配对，包括：