[发明专利]一种含有快速开关器件的阻变型存储器单元及其制备方法

权利要求书

1.一种含有快速开关器件的阻变型存储器单元，其特征在于：基本单元由下电极、阻变存储功能层、中间电极、开关器件功能层、上电极和绝缘层构成，两个功能层镶嵌在三个电极之间并形成五叠层结构，三个电极和两个功能层位于绝缘层的孔洞中，各层的厚度分别为：下电极5~30nm、阻变存储功能层20~200nm、中间电极5~30nm、开关器件功能层20~200nm、上电极5~30nm、绝缘层40~300nm。

2.根据权利要求1所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元，其特征在于：所述下电极、中间电极和上电极的材料为Pt、Ag、Cu、W、Ti、Al、ITO、TiN、Ni或和多晶Si。

3.根据权利要求1所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元，其特征在于：所述阻变存储功能层材料为TiO₂、ZnO、Al₂O₃、CuOx、ZrO₂、HfOx、PCMO、CoO、非晶硅。

4.根据权利要求1所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元，其特征在于：所述开关器件功能层材料为VO₂或V₂O₅。

5.根据权利要求1所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元，其特征在于：所述绝缘层材料为SiO₂。

6.一种如权利要求1所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元的制备方法，其特征在于步骤如下：

1）生长下电极与衬底的粘附层，然后生长下电极；

2）生长绝缘层，在绝缘层上刻蚀小孔，该小孔处在交叉阵列的字线（word-line）上，然后在绝缘层的小孔中生长阻变存储功能层；

3）在绝缘层的小孔中阻变存储功能层上生长中间电极；

4）在绝缘层的小孔中中间电极上生长开关器件功能层；

5）在开关器件功能层上生长上电极。

7.根据权利要求6所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元的制备方法，其特征在于：所述粘附层的厚度为1~10nm。

8.根据权利要求6所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元的制备方法，其特征在于：所述在绝缘介质层上刻蚀的小孔直径为30~200nm。

9.根据权利要求6所述含有快速开关器件的阻变型存储器单元的制备方法，其特征在于：所述各层的生长方法为磁控离子束溅射法或电子束蒸发法。