[发明专利]具有二极管隔离元件的相变化存储单元

权利要求书

1、一种存储装置，其特征在于，该存储装置包括：

一第一掺杂区，该第一掺杂区具有一第一导电型；

一第二掺杂区，该第二掺杂区具有一第二导电型，该第二掺杂区位于该第一掺杂区之上、并且在该第一掺杂区与第二掺杂区之间定义一pn结；

一第一电极位于该第二掺杂区之上；

一第二电极；

一绝缘构件位于该第一电极与该第二电极之间，该绝缘构件在该第一与第二电极之间具有一厚度；以及

一存储材料导桥，该存储材料导桥横跨该绝缘构件，该导桥具有一底表面并以该底表面接触该第一电极与第二电极，并且在该第一电极与第二电极之间、横跨该绝缘构件处定义一电极间路径，该电极间路径具有由该绝缘构件的厚度所定义的一路径长度，其中该存储材料具有二种固态相。

2、根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，该二种固态相通过一电流而可逆地诱发。

3、根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，该二种固态相包括一非晶相以及一结晶相。

4、根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，该绝缘构件的厚度小于用以形成该装置的一光刻制作工艺的一最小光刻特征尺寸。

5、根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，该存储材料包括一合金，该合金为锗、锑、碲、硒、铟、钛、镓、铋、锡、铜、钯、铅、银、硫和金中任意两种或两种以上材料组成的合金。

6、根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，该第一电极与第二电极为钛、钨、钼、铝、钽、铜、铂、铱、镧、镍和钌中任意一种元素形成的金属电极，或为上述任意两种或两种以上元素组成的合金，或为氮与上述任一种或多种元素所形成的组合物。

7、一种存储单元阵列，其特征在于，该存储单元阵列包括：

多个字线，该多个字线包括掺杂的材料，该掺杂的材料具有一第一导电型，该多个字线具有字线宽度并且平行于一第一方向而延伸；

多个第二掺杂区，该多个第二掺杂区具有一第二导电型，该多个第二掺杂区在对应的字线之上，并在该多个第二掺杂区与对应的字线之间定义对应的pn结；

多个电极对，该电极对包括对应的第一电极与第二电极，以及位于该第一电极与第二电极之间的一绝缘构件，该绝缘构件在该第一电极与第二电极之间具有一厚度，该第一电极位于对应的第二掺杂区之上；以及

一存储材料导桥阵列，该存储材料导桥阵列横跨对应电极对的该绝缘构件，该些导桥具有对应的底表面并以该底表面与该对应电极对的该第一电极与第二电极接触，并在对应的该第一电极与第二电极之间定义一电极间路径，该路径长度由该绝缘构件的厚度所定义，该存储材料具有二种固态相。

8、根据权利要求7所述的存储单元阵列，其特征在于，该存储单元阵列进一步包括多个导电位线，该导电位线包括在该多个电极对中的第二电极，该导电位线具有位线宽度，并且平行一第二方向而延伸，该第二方向垂直于该第一方向。

9、根据权利要求8所述的存储单元阵列，其特征在于，该存储单元阵列进一步包括：

在该多个位线中的相邻位线以一第一隔离距离而分隔；

在该多个字线中的相邻字线以一第二隔离距离而分隔；以及

在该存储单元阵列中的存储单元具有一存储单元面积，该存储单元面积沿着该第一方向具有一第一侧边、沿着该第二方向具有一第二侧边，该第一侧边的长度等于该字线宽度与该第二隔离距离，且该第二侧边的长度等于该位线宽度与该第一隔离距离。

10、根据权利要求9所述的存储单元阵列，其特征在于，该第一侧边长度等于一特征尺寸F的两倍，且该第二侧边的长度等于一特征尺寸F的两倍，使得该存储单元面积等于4F²。