[发明专利]相变存储器单元器件的结构的改进

权利要求书

1、一种相变存储器单元器件结构的改进，所述的器件由相变材料、绝缘材料、加热电极材料、上、下电极材料组成，其特征在于在电极材料上添加加热电极，加热电极为一层相变材料薄膜，在相变材料薄膜中填加入圆柱形绝热材料或加热材料，填加入的材料和电极构成一个环形。

2、按权利要求1所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于填加入圆柱形绝热材料或加热材料的材料只和下电极接触，与下电极接触面形成一个环状；或与上、下电极构成同心圆柱；相变区域被压缩到环形区域。

3、按权利要求1或2所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于填加入的圆柱形绝热材料或加热材料的热导系数为0.2-2.2k(W/mgk)、电阻率大于10⁴。

4、按权利要求1或2所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于填加入的圆柱形绝热材料或加热材料为SiO₂、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、HfO₂、Ta₂O₅或ZrO₂介质材料，或为非晶的Si、C或GeSi。

5、按权利要求3所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于上、下电极构成的同心圆柱，上、下结构与电极对称，使电场均匀，导致热场均匀。

6、按权利要求1或2所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于所述的上、下电极的尺寸相同或不相同；所述的上、下同心圆柱介质的尺寸相同或不相同，空心圆柱介质材料的半径和厚度依赖于热平衡的计算的改进。

7、按权利要求1或2所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于空心圆柱介质层与相变区域将下电极封盖住，实现多晶导非晶快速散热过程。

8、按权利要求2所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于被压缩到环形区域相变区的设计要考虑保温和散热之间达到最佳匹配；相变区的相变材料为GeSbTe、SiSbTe、SiGe或SiSb。

9、按权利要求1所述的相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于加热电极和填加材料大小的最佳匹配通过热传导方程和电场方程的耦合求解得到。