[发明专利]一种阻变存储器件及其写入方法、擦除方法和读取方法

权利要求书

1.一种阻变存储器件，其特征在于，包括场效应管、位线、字线和源线；所述场效应管的栅极与所述字线相连接；所述场效应管的源极与所述源线相连接；所述位线包括连接单元以及设置在所述连接单元上的存储单元；所述连接单元包括由下而上设置的若干介电质层，每相邻两介电质层之间夹有一金属层，每一所述介电质层中设置有一上下贯穿该介电质层的金属栓塞，每一所述金属层均与与其相邻的金属栓塞相连接；所述存储单元包括下电极、位于所述下电极上方的上电极以及夹在所述下电极与所述上电极之间的一介电质层；所述存储单元的所述介电质层中设有若干互相并联的阻变层，每一所述阻变层的上下两端均分别连接到所述上电极和所述下电极；所述下电极与最上方的金属栓塞相连接；所述场效应管的漏极与最下方的金属栓塞相连接。

2.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其特征在于，所述字线包括由下而上依次交替层叠设置的数量相同的若干介电质层和若干金属层，所述字线的每一介电质层中均设有一金属栓塞，所述字线的每相邻两金属层通过所述字线的一金属栓塞相连接，所述栅极通过所述字线的一金属栓塞与所述字线的最下方的金属层相连接。

3.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其特征在于，所述源线包括由下而上依次交替层叠设置的数量相同的若干介电质层和若干金属层，所述源线的每一介电质层中均设有一金属栓塞，所述源线的每相邻两金属层通过所述源线的一金属栓塞相连接，所述源极通过所述源线的一金属栓塞与所述源线的最下方的金属层相连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的阻变存储器件，其特征在于，所述阻变层由氧化钽材料、HfO₂、Al₂O₃或TiO_x制成。

5.根据权利要求1-3任一项所述的阻变存储器件，其特征在于，所述上电极和所述下电极均为氮化钽、氮化钛、铜、铂、钨、镍、铝、钯或金制成。

6.根据权利要求1-3任一项所述的阻变存储器件，其特征在于，每一所述介电质层均为二氧化硅材料制成。

7.根据权利要求1-3任一项所述的阻变存储器件，其特征在于，与所述场效应管相连接的金属栓塞为钨材料制成，其余金属栓塞为钨材料或铜材料制成。

8.一种权利要求1-7任一项所述的阻变存储器件写入方法，其特征在于，包括：选中所述阻变存储器件的所述字线，对所述位线施加一高电平，使所述源线接地，所述阻变存储器件被置于写入状态完成写入操作，进入低阻态。

9.一种权利要求1-7任一项所述的阻变存储器件擦除方法，其特征在于，包括：选中所述字线，对所述位线施加一反向偏压，使所述源线接地,所述阻变存储器件完成擦除回到高阻态。

10.一种权利要求1-7任一项所述的阻变存储器件读取方法，其特征在于，包括：对所述位线施加一正向电压,根据检测到的电流大小识别出此时的所述阻变存储器件是处于低阻态还是高阻态，完成数据的读取；其中，所述正向电压不大于写入高电平，所述写入高电平为在进行写入操作时对所述位线施加的高电平。