[发明专利]非易失性半导体存储器件

摘要

提供一种非易失性半导体存储器件，该非易失性半导体存储器件通过使施加时间无差异地施加正负极性任意的电压，能够对可变电阻元件进行稳定的高速转换动作。该非易失性半导体存储器件包括：2端子结构的可变电阻元件，其通过在两端施加满足规定条件的电压，由该两端的电流电压特性限定的电阻特性可在稳定地取得的低电阻状态和高电阻状态这2个电阻特性之间转移，该可变电阻元件具有当施加绝对值为第一阈值电压以上的第一极性电压时、从低电阻状态转移到高电阻状态，当施加绝对值为第二阈值电压以上的第二极性的电压时、从高电阻状态转移到低电阻状态的特性；串联连接到可变电阻元件的可调整负载电阻的负载电路；和可在串联电路的两端施加电压的电压产生电路；其中，在该非易失性半导体存储器件中，通过调整负载电路的电阻就能在可变电阻元件的状态之间转移。

主权项

1、一种非易失性半导体存储器件，包括：存储器单元，具有2端子结构的可变电阻元件，其通过在两端施加满足规定条件的电压，由该两端的电流电压特性限定的电阻特性可在稳定地取得的低电阻状态和高电阻状态2个电阻特性间转移，负载电路，其串联连接在上述可变电阻元件的一个端子上，可在第一负载电阻特性和比该第一负载电阻特性更高电阻的第二负载电阻特性之间切换由电流电压特性限定的负载电阻特性；以及电压产生电路，用于在上述可变电阻元件和上述负载电路的串联电路的两端施加电压，上述可变电阻元件的存储状态由上述电阻特性是低电阻状态还是高电阻状态来决定，通过向上述可变电阻元件的两端施加电压，上述电阻特性在低电阻状态和高电阻状态之间转移，由此成为可改写的结构，上述可变电阻元件呈现为非对称的电阻特性，即，在以一端子为基准时对另一端子的施加电压的正负的极性是第一极性的情况下，从低电阻状态转移到高电阻状态所需的施加电压的绝对值的下限值、即第一阈值电压，比上述电阻特性从高电阻状态转移到低电阻状态所需的施加电压的绝对值的下限值、即第二阈值电压小；在上述施加电压的正负的极性是与上述第一极性不同的第二极性的情况下，上述第一阈值电压比上述第二阈值电压大，上述负载电路进行切换，以便在使上述可变电阻元件的上述电阻特性从低电阻状态转移到高电阻状态的第一改写动作时，上述负载电阻特性呈现为上述第一负载电阻特性；在使上述可变电阻元件的上述电阻特性从高电阻状态转移到低电阻状态的第二改写动作时，上述负载电阻特性呈现为上述第二负载电阻特性，在上述第一改写动作时，上述电压产生电路在上述可变电阻元件及上述负载电路的串联电路的两端施加第一改写电压，以便在成为改写对象的上述存储器单元所具有的上述可变电阻元件的两端，施加绝对值为上述第一阈值电压以上的上述第一极性的电压，在上述第二改写动作时，上述电压产生电路在上述可变电阻元件及上述负载电路的串联电路的两端施加第二改写电压，以便在成为改写对象的上述存储器单元所具有的上述可变电阻元件的两端，施加绝对值为上述第二阈值电压以上的上述第一极性的电压。