[发明专利]电元件、存储装置、和半导体集成电路

权利要求书

1.一种电元件，其特征在于：

包括：第一电极、第二电极、以及连接到前述第一电极和前述第二电极之间的可变电阻薄膜：

前述可变电阻薄膜作为构成元素使用Fe₃O₄结晶相，并且，可变电阻薄膜的结晶粒径在5nm以上150nm以下。

2.一种电元件，其特征在于：

包括：第一电极、第二电极、以及连接到前述第一电极和前述第二电极之间的可变电阻薄膜；

前述可变电阻薄膜含Fe₃O₄结晶相和Fe₂O₃结晶相，并且，可变电阻薄膜的结晶粒径在5nm以上150nm以下。

3.根据权利要求1或2所述的电元件，其特征在于：

前述可变电阻薄膜的薄膜厚度为200nm以下。

4.根据权利要求1或2所述的电元件，其特征在于：

前述第一电极及前述第二电极的至少其中一个是使用银、金、铂、钌、二氧化钌、铱、二氧化铱的其中一种所形成的电极。

5.根据权利要求1或2所述的电元件，其特征在于：

前述电元件，通过向前述第一电极及前述第二电极之间施加规定的电脉冲使电阻值改变来存储1比特或多比特的信息。

6.根据权利要求1或2所述的电元件，其特征在于：

前述电元件，通过向前述第一电极及前述第二电极之间施加规定的电压使对应该电元件的电阻值的电流流过来读出1比特或多比特的信息。

7.一种存储装置，其特征在于：

包括：

多条字线，

多条比特线，

与前述多条比特线以一对一的方式对应的多条板极线，

多个晶体管，

与前述多个晶体管以一对一的方式对应的多个电元件，

驱动前述多条字线的字线驱动部，以及

驱动前述多条比特线和前述多条板极线的比特线/板极线驱动部；

前述多个晶体管的每一个分别与对应该晶体管的各个电元件，在前述多条比特线的其中一条和对应该比特线的板极线之间被串联连接；

前述多个晶体管的每一个分别被连接到对应该晶体管的比特线和对应该晶体管的电元件之间，其门极和前述多条字线的其中一条连接；

前述多个电元件的每一个分别包括，连接到对应该电元件的晶体管的第一电极、连接到对应该电元件的板极线的第二电极、以及连接到前述第一电极和前述第二电极之间的可变电阻薄膜；

前述可变电阻薄膜作为构成元素使用Fe₃O₄结晶相，并且，可变电阻薄膜的结晶粒径在5nm以上150nm以下。

8.一种存储装置，其特征在于：

包括：

多条字线，

多条比特线，

与前述多条比特线以一对一的方式对应的多条板极线，

多个晶体管，

与前述多个晶体管以一对一的方式对应的多个电元件，

驱动前述多条字线的字线驱动部，以及

驱动前述多条比特线和前述多条板极线的比特线/板极线驱动部；

前述多个晶体管的每一个分别与对应该晶体管的各个电元件，在前述多条比特线的其中一条和对应该比特线的板极线之间被串联连接；

前述多个晶体管的每一个分别被连接到对应该晶体管的比特线与对应该晶体管的电元件之间，其门极和前述多条字线的其中一条连接；

前述多个电元件的每一个分别包括，连接到对应该电元件的晶体管的第一电极、连接到对应该电元件的板极线的第二电极、以及连接到前述第一电极和前述第二电极之间的可变电阻薄膜；

前述可变电阻薄膜，含Fe₃O₄结晶相和Fe₂O₃结晶相，并且，可变电阻薄膜的结晶粒径在5nm以上150nm以下。

9.根据权利要求7或8所述的存储装置，其特征在于：

前述多个电元件的其中1个存储信息时，

前述字线驱动部向前述多条字线中打算存储前述信息的电元件所连接的字线施加活化电压，

前述比特线/板极线驱动部向前述多条比特线中打算存储前述信息的电元件所连接的比特线施加第一电脉冲，同时向对应该比特线的板极线施加第二电脉冲。