[发明专利]存储元件的驱动方法及使用存储元件的存储装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用具有纳米间隙电极（nano-gap electrods）的存储元件的驱动方法及存储元件的存储装置。

背景技术

当前，伴随着设备的小型化、高密度化，期望电气元件能够进一步微小化。作为电气元件的微小化的一个例子，已知有通过在间隔微小间隙（纳米间隙）的两个电极之间施加电压，以能够进行开关动作的元件。

具体来说，例如，开发了一种由氧化硅和金之类的稳定的材料构成，通过倾斜蒸镀（Oblique deposition）的简便的制造方法进行制造，能够稳定并反复地进行开关动作的元件（例如，参照专利文献1）。

在具有这种纳米间隙的元件（下面，称为“纳米间隙存储元件”）中，为了写入或删除，通过施加具有规定的电压值的电压脉冲，使纳米间隙存储元件从该高电阻状态（关（OFF）状态）向低电阻状态（开（ON）状态）转换，或者从低电阻状态（开（ON）状态）向高电阻状态（关（OFF）状态）转换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－123828号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，特别是在从高电阻状态向低电阻状态转换时，存在这样的问题：即使施加电压脉冲，转换成所期望的电阻状态（低电阻状态）的概率也很低。在此，为了提高从高电阻状态转换成低电阻状态的概率，考虑了增大脉冲宽度（即，一次施加电压脉冲的时间）的方法，或提高电压值等的方法。然而，在这些方法中，存在从高电阻状态转换成低电阻状态的概率仍然不够高的问题。

本发明要解决的问题在于，提供一种能够高概率地从高电阻状态向低电阻状态转换的存储元件的驱动方法及使用该存储元件的存储装置。

用于解决问题的手段

在第一技术方案中记载的发明是一种存储元件的驱动方法，所述存储元件具有：绝缘性基板；第一电极及第二电极，设置于所述绝缘性基板上；电极间间隙部，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，具有纳米级的间隙，该纳米级的间隙用于通过向所述第一电极与所述第二电极之间施加规定电压而产生第一、第二电极之间的电阻值的变化现象。通过施加电压脉冲，所述存储元件能够从规定的低电阻状态向规定的高电阻状态转换以及能够从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换。所述存储元件的驱动方法的特征在于，至少在从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换时，通过插入串联连接的电阻体，从脉冲发生源经由所述电阻体向所述存储元件施加电压脉冲，来减小电阻值变化之后的电流值；另外，通过施加所述电压脉冲，使得与从所述低电阻状态向所述高电阻状态转换的情况相比，在从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换的情况下，所述脉冲发生源与所述存储元件之间的电阻变大。

在第二技术方案中记载的发明具有与在第一技术方案中记载的发明相同的结构，并且该在第二技术方案中记载的发明的特征在于，从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换的情况下的所述电阻体的电阻值为2MΩ～0.5MΩ。

在第三技术方案中记载的发明是一种使用存储元件的存储装置，其特征在于，具有存储元件和电压施加部。所述存储元件具有：绝缘性基板；第一电极及第二电极，设置于所述绝缘性基板上；电极间间隙部，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，具有纳米级的间隙，该纳米级的间隙用于通过向所述第一电极与所述第二电极之间施加规定电压而产生第一、第二电极之间的电阻值的变化现象。所述电压施加部，通过施加电压脉冲，使得在所述存储元件的所述第一电极与第二电极之间，进行从规定的低电阻状态向规定的高电阻状态的转换以及从所述高电阻状态向所述低电阻状态的转换。所述电压施加部具有：脉冲发生源，产生规定电压的脉冲；电阻体，用于至少减小在从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换时所施加的电压脉冲使电阻值变化之后的流向所述存储元件的电流；切换部，进行切换，使得与从所述低电阻状态向所述高电阻状态转换的情况相比，在从所述高电阻状态向所述低电阻状态转换的情况下，在所述脉冲发生源与所述存储元件之间的电阻变大。