[发明专利]变阻型存储装置

权利要求书

1.一种变阻型存储装置，包括：

第一电极，包含第一元素；

电阻变化层，设置于所述第一电极上，包含所述第一元素的氧化物；

氧传导层，设置于所述电阻变化层上，包含第二元素和氧，具有氧离子传导性，并且其相对介电常数高于所述电阻变化层的相对介电常数；以及

第二电极，设置于所述氧传导层上，

变阻型存储装置被配置为使得在所述第一电极和所述第二电极之间的电压从零连续地增加时，所述电阻变化层先于所述氧传导层经历电介质击穿，

其中所述第一元素是硅，以及

所述第二电极由不与所述氧传导层反应的材料形成。

2.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，还包括电源电路，该电源电路被配置来在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压，

满足如下数学式，

$V_{app}\≥E_{VR}^{BD}(t_{VR}+\frac{k_{VR}}{k_{OC}}\×t_{OC})$

其中，V_app是所述电源电路能够输出的电压，E_VR^BD是所述电阻变化层的电介质击穿所需的电场强度，t_VR是所述电阻变化层的厚度，k_VR是所述电阻变化层的相对介电常数，t_OC为所述氧传导层的厚度，k_OC为所述氧传导层的相对介电常数。

3.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述第一元素的电负性和氧的电负性之间的差的绝对值小于所述第二元素的电负性和氧的电负性之间的差的绝对值。

4.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述电阻变化层由共价键合的氧化物构成。

5.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述第一电极由包含杂质的硅或金属硅化物形成。

6.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述第一电极由这样的材料形成，通过所述材料，通过局部阳极氧化，形成与所述电阻变化层的材料相同种类的材料。

7.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述氧传导层由离子性地结合的氧化物构成。

8.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述氧传导层的晶体结构是荧石型的。

9.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述氧传导层含有从由氧化铈、氧化铪、氧化锆、氧化钛、钛酸锶以及氧化钇稳定的氧化锆构成的群组中选择的一种或多种氧化物。

10.根据权利要求9所述的变阻型存储装置，其中所述氧传导层由氧化铈构成。

11.根据权利要求1所述的变阻型存储装置，其中所述第二电极由不与所述第二元素反应的材料形成。