[发明专利]双端纳米管器件和系统及其制作方法

权利要求书

1.一种双端开关器件，包括：

第一导电端子；

与所述第一导电端子间隔开的第二导电端子；

具有多个纳米管的纳米管制品，所述纳米管制品被设置成与所述第一和第二导电端子均永久性地直接物理接触；以及

与所述第一和第二导电端子的至少一个电连通的刺激电路，

所述刺激电路被配置为在所述第一导电端子和第二导电端子之间形成第一电压差，从而使得所述第一和第二导电端子之间的纳米管制品的电阻从相对较低的电阻改变到相对较高电阻，

所述刺激电路被配置为在所述第一导电端子和第二导电端子之间形成第二电压差，从而使得所述第一和第二导电端子之间的纳米管制品的电阻从相对较高电阻改变到相对较低电阻，

其中所述第一和第二导电端子之间的纳米管制品的所述相对较高电阻对应于所述双端开关器件的第一状态，而所述第一和第二导电端子之间的纳米管制品的所述相对较低电阻对应于所述双端开关器件的第二状态，以及

其中所述双端开关器件的所述第一和第二状态是非易失性的。

2.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，选择所述双端开关器件的一个或多个热特性来最小化流出所述纳米管制品的热量。

3.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述纳米管制品以受控的几何关系与所述第一导电端子的至少一部分永久性重叠。

4.如权利要求3所述的双端开关器件，其特征在于，所述受控的几何关系允许电流在所述第一导电端子与所述纳米管制品之间流动，并且限制热量在所述第一导电端子与所述纳米管制品之间流动。

5.如权利要求3所述的双端开关器件，其特征在于，所述受控几何关系是预定程度的重叠。

6.如权利要求5所述的双端开关器件，其特征在于，所述预定程度的重叠在1-150nm的范围内。

7.如权利要求5所述的双端开关器件，其特征在于，所述预定程度的重叠在15-50nm的范围内。

8.如权利要求5所述的双端开关器件，其特征在于，所述预定程度的重叠由所述第一导电端子的尺寸来定义。

9.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第一导电端子包括能够导电而不能导热的材料。

10.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，还包括设置在所述纳米管制品上的钝化层。

11.如权利要求10所述的双端开关器件，其特征在于，所述钝化层包括不能导热的材料。

12.如权利要求11所述的双端开关器件，其特征在于，所述钝化层将热量限制在所述纳米管制品中。

13.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第一状态的电阻至少是所述第二状态的电阻的十倍。

14.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第一状态的阻抗至少是所述第二状态的阻抗的十倍。

15.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第一状态由1兆欧姆以上的电阻表征。

16.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第二状态由100千欧姆以下的电阻表征。

17.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第一电压差包括选择成提供擦除操作的电刺激。

18.如权利要求17所述的双端开关器件，其特征在于，所述擦除操作包括：所述刺激电路跨越所述第一和第二导电端子施加高电压。

19.如权利要求18所述的双端开关器件，其特征在于，所述高电压在3-10V范围内。

20.如权利要求17所述的双端开关器件，其特征在于，所述擦除操作包括：所述刺激电路在所述第一和第二导电端子之间施加一个或多个电压脉冲以形成电压差，其中所述电压脉冲的幅度、所述电压脉冲的波形以及所述电压脉冲的数目一起足以将所述双端开关器件变成所述第一状态。

21.如权利要求1所述的双端开关器件，其特征在于，所述第二电压差包括选择成提供编程操作的电刺激。