[发明专利]阻变随机存储装置及系统

权利要求书

1.一种阻变随机存储装置，其特征在于，包括互相连接的阻变存储元件和二极管元件；

所述二极管元件包括二极管区域，所述二极管区域包括n型区和p型区：

所述n型区和p型区组成异质结，该异质结能够利用构成该异质结的材料之间的导带偏移和价带偏移来调整通过该异质结的载流子势垒，从而增加流经所述异质结的正/反向电流密度。

2.根据权利要求1所述的阻变随机存储装置，其特征在于，所述二极管区域还包括介于n型区和p型区之间的本征区。

3.根据权利要求2所述的阻变随机存储装置，其特征在于，所述本征区由以下材料中的一种形成：

Si、Poly-Si、Ge、Si_xGe_y、SiGeC、GaAs、AlAs、InP、InGaAs、AlGaAs或InGaAsP。

4.根据权利要求1所述的阻变随机存储装置，其特征在于，所述n型区和p型区由分别进行n型掺杂和p型掺杂的以下材料构成：

IV族单质或化合物，或者

III-V族半导体及其合金构成。

5.根据权利要求4所述的阻变随机存储装置，其特征在于，

所述IV族单质或化合物为以下材料中的一种：Si、Poly-Si、Ge、Si_xGe_y或SiGeC；

所述III-V族半导体及其合金构成为以下材料中的一种：包括：GaAs、AlAs、InP、InGaAs、AlGaAs或InGaAsP。

6.根据权利要求5所述的阻变随机存储装置，其特征在于，

所述n型区和p型区的材料分别为n-Si和p-SiGe；或

所述n型区和p型区的材料分别为n-Si和p-SiGeC。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的阻变随机存储装置，其特征在于，

所述二极管元件还包括下电极和第一电极，该下电极和该第一电极分别位于所述二极管区域的两侧；

所述阻变存储元件包括第二电极、电阻转变存储层和上电极；

所述第一电极和所述第二电极为同一电极。

8.根据权利要求7所述的阻变随机存储装置，其特征在于，所述电阻转变存储层由以下材料中的一种构成：

通过施加电压脉冲或者电流脉冲能使其电阻发生改变的材料；

通过施加电压脉冲或者电流脉冲能够改变相位从而具有高低电阻态的材料。

9.根据权利要求8所述的阻变随机存储装置，其特征在于，

所述通过施加电压脉冲或者电流脉冲能使其电阻发生改变的材料包括以下材料中的一种或以下材料经掺杂改性后形成的材料：NiO、TiO_x、CuO_x、ZrO_x、TaO_x、AlO_x、CoO、HfO_x、MoO_x、ZnO、PCMO、LCMO、SrTiO₃、BaTiO₃、SrZrO₃或非晶硅；

所述通过施加电压脉冲或者电流脉冲能够改变相位从而具有高低电阻态的材料包括以下材料中的一种：Ge₂Sb₂Te₅，GeTe或GeTeC。

10.一种阻变随机存储系统，其特征在于，包括：

衬底；

一个或多个在所述衬底上形成，并垂直于所述衬底的，如权利要求1-9中任一项所述的阻变随机存储装置。