[发明专利]选通材料、选通管器件及存储器

说明书

本申请实施例提供一种选通材料、选通管器件及存储器，选通材料包括硫原子和与硫原子以共价键形式结合的掺杂原子。硫原子位于元素周期表的第三周期，硒原子位于元素周期表的第四周期，碲原子位于元素周期表的第五周期，与碲原子或硒原子相比较硫原子具有较小的原子半径，使得硫原子可以与掺杂原子形成较强的共价键，相应的含有硫原子的选通材料的稳定性较好，开态电流较大。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种选通材料、选通管器件及存储器。

背景技术

存储器由多个存储单元构成，多个存储单元形成的矩阵结构，每个存储单元包括OTS(Ovonic threshold switch，双向阈值型选通管器件)，OTS用来防止误操作和漏电，以及对近邻非操作单元的影响。OTS具备选通管性能，即在对其施加电压达到阈值电压的情况下，OTS会产生一个很大的开通电流I_on，I_on用于驱动与之相连的存储单元；而在对其施加电压达到1/2阈值电压的情况下，OTS处于断开状态，从而断开与之相连的存储单元。可以通过对OTS施加不同的电压来驱动或者断开与值相连的存储单元。

目前的OTS的制备材料多采用含有Te原子的材料或含有Se原子的材料，但是含有Te原子的材料或含有Se原子的材料稳定性较差，开态电流较小。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本申请实施例示出一种选通材料、选通管器件及存储器。

第一方面，本申请实施例提供一种选通材料，选通材料包括：硫原子和掺杂原子；所述硫原子与所述掺杂原子以共价键的形式结合，给选通材料施加第一电压时，所述选通材料产生电流，给选通材料施加第二电压时，所述选通材料没有电流产生，所述第一电压大于所述第二电压。

本实现方式中，选通材料包括硫原子和与硫原子以共价键形式结合的掺杂原子。由于硫原子位于元素周期表的第三周期，硒原子位于元素周期表的第四周期，碲原子位于元素周期表的第五周期，与碲原子或硒原子相比较硫原子具有较小的原子半径，使得硫原子可以与掺杂原子形成较强的共价键，相应的含有硫原子的选通材料稳定性较好，开态电流较大。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述选通材料的化学通式为S_1-XM_X，所述S为硫原子，所述M为掺杂原子，所述X为原子的原子占比。

本实现方式中，选通材料材料稳定性较好。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述掺杂原子包括第三族原子。

本实现方式中，选通材料的稳定性进一步提升，开态电流进一步增大。由于第三主族原子与同周期排列在其右侧的原子相比较，其原子核所带正电荷较小，第三主族原子的原子核对核外电子的引力较小，第三主族原子的原子核与硫原子的原子核之间的电子云的重合，第三主族原子与硫原子之间共价键的形成，第三主族原子与硫原子形成的共价化合物稳定性有所增强，开态电流有所增大；相应的选通材料稳定性进一步提升，开态电流进一步增大。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述掺杂原子为硼原子B或铝原子Al。

本实现方式中，选通材料的稳定性进一步提升，开态电流进一步增大。由于硼原子的原子半径或铝原子的原子半径与硫原子的原子半径相近，硼原子的原子核或铝原子的原子核与硫原子的原子核之间的电子云的重合程度较大，硼原子或铝原子与硫原子之间共价键增强，硼原子或铝原子与硫原子形成的共价化合物稳定性所增强，开态电流有所增大；相应的选通材料稳定性进一步提升，开态电流进一步增大。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述掺杂原子包括第五主族原子。