[发明专利]异质结氧化物非易失性存储器装置

权利要求书

1.一种存储器装置，其包括：

第一金属层；

耦合到所述第一金属层的第一金属氧化物层；

耦合到所述第一金属氧化物层的第二金属氧化物层；

耦合到所述第二金属氧化物层的第二金属层；

其中，所述第一金属氧化物层的形成的吉布斯自由能低于所述第二金 属氧化物层的形成的吉布斯自由能。

2.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物层 的形成的吉布斯自由能是所述第二金属氧化物层的形成的吉布斯自由能 的二到三倍。

3.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物包 括TiO₂、Ta₂O₅、NiO、WO₃、Al₂O₃，并且所述第二金属氧化物层包括PCMO。

4.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物包括 Al₂O₃并且所述第二金属氧化物包括Cu_xO_x。

5.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物包括 Al₂O₃并且所述第二金属氧化物包括TiO₂。

6.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物包括 第一开关电阻并且所述第二金属氧化物包括第二开关电阻。

7.如权利要求1所述的存储器装置，其中，为了在所述装置中提供较 大的迟滞，所述第一金属氧化物层的高阻态远远大于所述第二金属氧化物 层的高阻态，并且所述第一金属氧化物的低阻态相似于所述第二金属氧化 物层的高阻态。

8.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第一金属氧化物层比 所述第二金属氧化物层薄。

9.如权利要求1所述的存储器装置，其中，所述第二金属氧化物层比 所述第一金属氧化物层厚3～5倍。

10.一种开关装置，其包括：

第一存储器装置；所述第一存储器装置包括第一金属层；耦合到所述 第一金属层的第一金属氧化物层；耦合到所述第一金属氧化物层的第二金 属氧化物层；耦合到所述第二金属氧化物层的第二金属层；其中，所述第 一金属氧化物层的形成的吉布斯自由能低于所述第二金属氧化物层的形 成的吉布斯自由能；以及

耦合到所述第一存储器装置的第二存储器装置；所述第二存储器装置 包括第一金属层；耦合到所述第一金属层的第二金属氧化物层；耦合到所 述第二金属氧化物层的第二金属层；其中，所述第一金属氧化物层的形成 的吉布斯自由能高于所述第二金属氧化物层的形成的吉布斯自由能。

11.如权利要求10所述的开关装置，其中，当所述开关装置有三种状 态时；这三种状态包括：

00，在这种状态下，所述第一存储器装置和所述第二存储器装置都处 于低阻态；

01，在这种状态下，所述第一存储器装置处于低阻态，并且所述第二 存储器装置处于高阻态；以及

10，在这种状态下，所述第一存储器装置处于高阻态，并且所述第二 存储器装置处于低阻态。

12.如权利要求11所述的开关装置，其中，通过执行非破坏性读取可 以识别所述开关装置是处于00状态、01状态还是10状态。

13.如权利要求11所述的开关装置，其中，通过执行破坏性读取并在 读取后重新设置状态，可以识别所述开关装置是处于10状态、01状态还 是10状态。

14.一种开关装置，其包括：

第一开关电阻器，其产生顺时针电流-电压迟滞回线；以及

耦合到所述第一开关电阻器的第二开关电阻器；其中，所述第二开关 电阻器产生逆时针电流-电压迟滞回线。