[发明专利]基于忆阻器和晶体管的存储器及实现多阻态的方法

权利要求书

1.一种基于忆阻器和晶体管的存储器，其特征在于，包括串联的高迁移率晶体管和忆阻器，所述高迁移率晶体管是以锗或者III-V族材料作为衬底和沟道材料的MOS晶体管。

2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述III-V族材料为砷化镓。

3.如权利要求1或2所述的存储器，其特征在于，所述忆阻器自下而上包括底电极、阻变层和顶电极。

4.如权利要求3所述的存储器，其特征在于，若所述忆阻器的底电极、阻变层和顶电极分别为Pt(BE)、HfO₂和TiN(TE)时，则在所述底电极和高迁移率晶体管之间设有粘附层。

5.如权利要求4所述的存储器，其特征在于，所述粘附层设于所述底电极与所述高迁移率晶体管的漏极之间。

6.一种利用权利要求1～5中任一项所述的存储器实现多阻态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述忆阻器件的RESET过程中，对所述忆阻器件施加栅压V4，同时在所述高迁移率晶体管的源端施加足够大的正偏压，并将忆阻器件的顶电极接地，使所述忆阻器件反偏进入最高阻态；

将所述栅压依次减小到V3、V2、V1，减小栅压的过程中始终将所述高迁移率晶体管的源端接地，使得忆阻器件的顶电极正偏，进入所述忆阻器件的SET过程，所述SET过程中采用V1、V2、V3的栅压获得所述忆阻器件的低阻态时的阻值分别为LRS1、LRS2、LRS3，其中，V4＞V3＞V2＞V1，LRS1＞LRS2＞LRS3。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，阻值LRS1与LRS2，以及LRS2与LRS3之间的阻值比为大于5。