[发明专利]半导体装置及其写入方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：

至少1个存储单元；以及

写入控制电路，其对向上述至少1个存储单元的写入进行控制，

上述至少1个存储单元包含具有活性层的存储晶体管，上述活性层含有金属氧化物，

上述存储晶体管是能从漏极电流Ids依赖于栅极‐源极间电压Vgs的半导体状态不可逆地变为漏极电流Ids不依赖于栅极‐源极间电压Vgs的电阻体状态的晶体管，

在将上述存储晶体管的阈值电压设为Vth，将上述存储晶体管的漏极‐源极间电压设为Vds时，上述写入控制电路以满足Vgs≥Vds+Vth的方式对施加到上述存储晶体管的漏极电极、源极电极以及栅极电极的电压进行控制，由此进行向上述存储晶体管的写入，

上述至少1个存储单元是多个存储单元，

上述多个存储单元包含：包含处于上述半导体状态的存储晶体管S的存储单元；以及包含处于上述电阻体状态的存储晶体管R的存储单元，

上述金属氧化物含有第1金属元素，

上述存储晶体管R的上述活性层比上述存储晶体管S的上述活性层含有更多金属状态的上述第1金属元素。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，

上述存储晶体管具有：栅极电极；上述活性层；第1绝缘层，其配置在上述栅极电极与上述活性层之间；以及第2绝缘层，其位于与上述第1绝缘层相反的一侧，

上述第2绝缘层与上述活性层的表面接触，

上述金属状态的第1金属元素存在于上述活性层与上述第2绝缘层的界面。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，

上述金属状态的第1金属元素存在于上述活性层的内部。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置，

上述金属氧化物至少含有In，

上述金属状态的第1金属元素是In。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置，

上述金属氧化物含有In、Ga以及Zn。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，

上述金属氧化物含有结晶质部分。

7.一种电子设备，其特征在于，

具备权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置。

8.一种半导体装置，其特征在于，具备：

至少1个存储单元；以及

写入控制电路，其对向上述至少1个存储单元的写入进行控制，

上述至少1个存储单元包含具有活性层的存储晶体管，上述活性层含有金属氧化物，

上述存储晶体管是能从漏极电流Ids依赖于栅极‐源极间电压Vgs的半导体状态不可逆地变为漏极电流Ids不依赖于栅极‐源极间电压Vgs的电阻体状态的晶体管，

在将上述存储晶体管的阈值电压设为Vth，将上述存储晶体管的漏极‐源极间电压设为Vds时，上述写入控制电路以满足Vgs≥Vds+Vth的方式对施加到上述存储晶体管的漏极电极、源极电极以及栅极电极的电压进行控制，由此进行向上述存储晶体管的写入，

上述至少1个存储单元是多个存储单元，

上述多个存储单元包含：包含处于上述半导体状态的存储晶体管S的存储单元；以及包含处于上述电阻体状态的存储晶体管R的存储单元，

上述存储晶体管R的上述活性层比上述存储晶体管S的上述活性层含有更多空位。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，

上述存储晶体管R的上述活性层含有存在于上述漏极电极的附近的空位。

10.根据权利要求8或9所述的半导体装置，

上述金属氧化物含有In、Ga以及Zn。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，

上述金属氧化物含有结晶质部分。