[发明专利]阻变型非易失性存储元件

权利要求书

1.一种适于设置在两个正交的线形导体之间的阻变型非易失性存储 元件，包括：

第一电极，由具有Me_mN_n形式的金属氮化物组成，其中Me为选自 IVB、VB或VIB族的金属，并且为所述第一电极中最流行的金属；

第二电极；

阻变型非化学计量金属氧化物层，其介于所述第一和所述第二电极 之间，其中所述第一电极和所述阻变型金属氧化物中包含相同的最流行 的金属；以及

其中，第一电极形成与所述金属氧化物欧姆接触，而其中所述第二 电极形成与所述金属氧化物肖特基接触；

其中，所述阻变型非化学计量金属氧化物层直接沉积于所述第一电 极，由多个具有连续变化或离散变化的组分的亚层材料组成，其中靠近 所述第一电极的亚层中的氮含量比远离所述第一电极的、占所述阻变型 非化学计量金属氧化物层的大部分的亚层中的氮含量大十倍或更多倍 数。

2.根据权利要求1定义的阻变型非易失性存储元件，其中所述金属 氧化物包含至少一种掺杂剂。

3.根据权利要求1定义的阻变型非易失性存储元件，其中所述第二 电极的材料选自Pt、Ir、Ru、Rh、Re、Pd、Ti_xAl_yN_z、Ta_xAl_yN_z、W_xAl_yN_z、 IrO₂和RuO₂。

4.根据权利要求1定义的阻变型非易失性存储元件，其中所述阻变 型非易失性存储元件形成于集成电路，该集成电路包括电流导引元件， 并且其中1)第一电极和2)第二电极中至少一个与所述电流导引元件串 联联接。

5.根据权利要求1定义的阻变型非易失性存储元件，其中所述第二 电极包含最流行的金属，并且其中所述第二电极中最流行的金属不同于 所述第一电极中最流行的金属和所述金属氧化物层中最流行的金属。

6.一种制备适于设置在两个正交的线形导体之间的阻变型非易失性 存储元件的方法，包括：

形成具有第一最流行的金属的第一导电层，所述第一导电层由具有 Me_mN_n形式的金属氮化物组成，其中Me为选自IVB、VB或VIB族的金 属，为所述第一最流行的金属；

直接在所述第一导电层上通过沉积形成具有第二最流行的金属的阻 变型非化学计量金属氧化物层，其中所述第一最流行的金属和第二最流 行的金属是相同的；

在所述金属氧化物层上形成第二导电层；以及

所述第一导电层和所述金属氧化物之间形成欧姆接触，而所述第二 导电层与所述金属氧化物之间形成肖特基接触；

其中，所述阻变型非化学计量金属氧化物层由多个具有连续变化或 离散变化的组分的亚层材料组成，其中靠近所述第一导电层的亚层中的 氮含量比远离所述第一导电层的、占所述阻变型非化学计量金属氧化物 层的大部分的亚层中的氮含量大十倍或更多倍数。

7.根据权利要求6定义的方法，其中，使用物理气相沉积、化学气 相沉积、原子层气相沉积、无电沉积和电化学沉积中的至少一种方法形 成所述第一导电层和所述第二导电层，并且其中使用物理气相沉积、化 学气相沉积、原子层沉积、氧化、无电沉积和电化学沉积中的至少一种 方法形成所述金属氧化物层。

8.根据权利要求6定义的方法，进一步包括将所述存储元件退火。

9.根据权利要求6定义的方法，进一步包括掺杂所述金属氧化物层。

10.根据权利要求6定义的方法，其中所述金属氧化物层的不同亚 层在不同的沉积压力、温度和功率级下形成。