[发明专利]非挥发性存储元件、非挥发性存储装置及非挥发性存储元件的写入方法

摘要

本发明提供一种非挥发性存储元件，其中，在电脉冲的电压值具有V2＞V1＞0V＞V3＞V4的关系、电阻变化层的电阻值具有R3＞R2＞R4＞R1的关系的情况下，在对电极间外加电压值为V2以上的电脉冲时，电阻变化层为R2，在对电极间外加电压值为V4以下的电脉冲时，电阻变化层为R4，当电阻变化层的电阻值为R2时，在对电极间外加电压值为V3的电脉冲时，电阻变化层为R3，当电阻变化层的电阻值为R4时，在对电极间外加电压值为V1的电脉冲时，电阻变化层为R1。

主权项

一种非挥发性存储元件，其具备：第1电极、第2电极、电阻变化层，其介于所述第1电极与所述第2电极之间，由金属氧化物构成，基于外加给所述第1电极及所述第2电极间的电脉冲的电压值，其电阻值可逆地变化；所述电阻变化层具有与所述第1电极连接的第1金属氧化物区域和与所述第2电极连接的、含氧率比所述第1金属氧化物区域高的第2金属氧化物区域；在所述电脉冲的以所述第1电极为基准时的电压值即V1、V2、V3、V4、V5及V6具有V2＞V1＞V6＞0V＞V5＞V3＞V4的关系、所述电阻变化层的电阻值即R1、R2、R3及R4具有R3＞R2＞R4＞R1的关系的情况下，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V2以上的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R2；在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V4以下的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R4；当所述电阻变化层的电阻值为R2时，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V5以上的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值仍为R2，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值小于V5且大于V3的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值比R2上升，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V3的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R3；当所述电阻变化层的电阻值为R3时，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值小于V3且大于V4的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值比R3下降，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V4的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R4；当所述电阻变化层的电阻值为R4时，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V4以下的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值仍为R4，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值大于V6且小于V1的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值比R4下降，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V1的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R1；当所述电阻变化层的电阻值为R1时，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值大于V1且小于V2的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值比R1上升，在对所述第1电极及所述第2电极间外加电压值为V2的所述电脉冲时，所述电阻变化层的电阻值为R2。