[发明专利]非易失性存储元件和非易失性存储装置

权利要求书

1.一种电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：包括第1电极、第2电极和电阻变化层，所述电阻变化层由夹在所述第1电极和所述第2电极之间的金属的氧化物构成，基于施加到所述第1电极和所述第2电极之间的电压脉冲的极性，该金属的氧化物的电阻状态在高电阻状态和低电阻状态之间可逆地转变，所述电阻变化层包括：

第1金属氧化物层，被配置在所述第1电极之上，含有用具有ρ_x的电阻率的MO_x表示的组成，其中M是金属元素；

第2金属氧化物层，被配置在所述第1金属氧化物层之上，含有用具有ρ_y的电阻率的NO_y表示的组成，其中N是金属元素，ρ_x＜ρ_y；

第3金属氧化物层，被配置在所述第2金属氧化物层之上，含有用具有ρ_z的电阻率的PO_z表示的组成，其中P是金属元素，ρ_y＜ρ_z；和

局部区域，在所述第3金属氧化物层和所述第2金属氧化物层内与所述第2电极相接地配置，不与所述第1金属氧化物层相接，电阻率比所述第3金属氧化物层低，且电阻率与所述第2金属氧化物层不同。

2.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第2金属氧化物层和所述第1金属氧化物层中含有的金属的氧化物是同种金属的氧化物。

3.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第3金属氧化物层和所述第1金属氧化物层中含有的金属的氧化物是同种金属的氧化物。

4.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第3金属氧化物层和所述第2金属氧化物层中含有的金属的氧化物是同种金属的氧化物。

5.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第3金属氧化物层、所述第2金属氧化物层和所述第1金属氧化物层中含有的金属的氧化物是同种金属的氧化物。

6.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第3金属氧化物层、所述第2金属氧化物层和所述第1金属氧化物层中含有的金属的氧化物是不同种金属的氧化物。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第3金属氧化物层、所述第2金属氧化物层和所述第1金属氧化物层中含有的金属的氧化物由从由钽、铪、锆、和铝构成的群中选出的元素构成。

8.根据权利要求1所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述局部区域由包含所述金属元素P的金属的氧化物构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述第1电极和所述第2电极由同一材料构成。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

还包括与所述电阻变化层电连接的负载元件。

11.根据权利要求10所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述负载元件是固定电阻、晶体管或二极管。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述局部区域在所述电阻变化层仅形成一个。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的电阻变化型的非易失性存储元件，其特征在于：

所述局部区域包括：

第1局部区域，与所述第2金属氧化物层相接地进行配置，不与所述第1金属氧化物层相接，具有与所述第2金属氧化物层不同的电阻率；和

第2局部区域，一端与所述第2电极相接地进行配置，另一端与所述第1局部区域相接地进行配置，具有比所述第3金属氧化物层低比所述第1局部区域的电阻率高的电阻率。