[发明专利]交叉点存储器单元、非易失性存储器阵列、读取存储器单元的方法、编程存储器单元的方法、写入到存储器单元及从存储器单元读取的方法，及计算机系统

权利要求书

1.一种交叉点存储器单元，其包括：

字线，其沿第一方向延伸；

位线，其沿不同于所述第一方向的第二方向延伸，所述位线与所述字线在彼此无物理接触的情况下交叉；及

电容器，其能够被重复地编程为至少两种不同电容状态，形成于所述字线与所述位线之间此交叉所在处，所述电容器包括经配置以防止DC电流从所述字线流动到所述位线及从所述位线流动到所述字线的电容器电介质材料。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中：

所述电容器包括结晶半导电含金属物质，其总体上化学计量阳离子缺乏而在空间晶格中形成移动阳离子空位；且

所述电容器电介质材料包括：势垒电介质材料，其与所述结晶半导电含金属物质物理触及接触地接纳于所述字线与所述位线之间，且其不让所述移动阳离子空位从所述物质移动渗透到所述势垒电介质材料中，所述半导电物质及所述势垒电介质材料相对于彼此具有至少由至少一种不同原子元素表征的不同组成，所述半导电物质及所述势垒电介质材料中的一者比所述半导电物质及所述势垒电介质材料中的另一者更靠近所述字线及所述位线中的一者，所述半导电物质及所述势垒电介质材料中的所述另一者比所述半导电物质及所述势垒电介质材料中的所述一者更靠近所述字线及所述位线中的另一者。

3.根据权利要求1所述的存储器单元，其中：

所述电容器包括半导电材料，所述半导电材料包括电介质内的移动掺杂剂；且

所述电容器电介质材料包括接纳于所述字线与所述位线之间的移动掺杂剂势垒电介质材料，所述半导电材料及所述势垒电介质材料相对于彼此具有至少由至少一种不同原子元素表征的不同组成，所述半导电材料及所述势垒电介质材料中的一者比所述半导电材料及所述势垒电介质材料中的另一者更靠近所述字线及所述位线中的一者，所述半导电材料及所述势垒电介质材料中的所述另一者比所述半导电材料及所述势垒电介质材料中的所述一者更靠近所述字线及所述位线中的另一者。

4.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述移动掺杂剂包括氧原子空位，且其内接纳所述移动掺杂剂的所述电介质包括氧化物。

5.根据权利要求4所述的存储器单元，其中所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料包括呈至少一种经编程状态的TiO₂与TiO_2-x的组合。

6.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述移动掺杂剂势垒电介质材料包括金属氧化物，且其内接纳所述移动掺杂剂的所述电介质包括金属氧化物，所述移动掺杂剂势垒电介质材料的所述金属氧化物中的金属不同于所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料的所述金属氧化物中的金属。

7.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述移动掺杂剂包括氮原子空位，且其内接纳所述移动掺杂剂的所述电介质包括氮化物。

8.根据权利要求7所述的存储器单元，其中所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料包括呈至少一种经编程状态的AlN与AlN_1-x的组合。

9.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述移动掺杂剂包括氟原子空位，且其内接纳所述移动掺杂剂的所述电介质包括氟化物。

10.根据权利要求9所述的存储器单元，其中所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料包括呈至少一种经编程状态的MgF₂与MgF_2-x的组合。

11.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述移动掺杂剂势垒电介质材料包括ZrO₂、SiO₂、Si₃N₄、GeN及SrTiO₃中的至少一者。

12.根据权利要求3所述的存储器单元，其中所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料与所述移动掺杂剂势垒电介质材料彼此物理触及接触。

13.根据权利要求12所述的存储器单元，其中除所述包括电介质内的移动掺杂剂的半导电材料及所述移动掺杂剂势垒电介质材料外，所述字线与所述位线之间不接纳其它材料。