[发明专利]电子器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月19日提交的名称为“电子器件”的第10-2014-0184838号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种存储电路或器件以及应用其的电子器件。

背景技术

对于具有小尺寸、低功耗、高性能和多功能性的电子器件存在市场需求。为了满足这一需求，已经积极地对适用于计算机或便携式通信设备来存储信息的半导体器件进行了研究。已经对这样的电子器件进行了积极的研究，即，该电子器件响应于输入电压或输入电流在不同的电阻水平之间进行切换，并在不同的电阻水平存储不同的数据。这样的半导体器件可以包括例如电阻随机存取存储器(RRAM)、相变随机存取存储器

(PRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、电熔丝等。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种具有改善的开关特性和改善的可靠性的开关器件以及提供一种采用该开关器件的电子器件。

在本发明的实施例中，电子器件可以包括半导体存储器。半导体存储器可以包括：第一电极；第二电极；开关层，设置在第一电极和第二电极之间；第三电极；以及可变电阻层，包括氮化物并设置在第二电极和第三电极之间，其中，第一电极和第二电极均包括碳。

上述电子器件的实施方式可以包括一个或更多个以下内容。

可变电阻层包括金属氮化物层，其中，金属氮化物层包括氮空位。可变电阻层包括金属氮化物层和金属层的堆叠。金属氮化物层包括氮化钽或氮化钛。金属层选自于由钽(Ta)层、钛(Ti)层、铪(Hf)层和它们的组合组成的组。开关层选自于由二极管、晶体管、由绝缘材料形成的隧道势垒、金属绝缘体转变(MIT)层、变阻器和双向阈值切换(OTS)层组成的组。开关层包括硫族化物层，其中，硫族化物层由Te、Se、Ge、Si、As、Ti、S和Sb的组合形成。

电子器件还可以包括微处理器，微处理器包括：控制单元，被配置成从微处理器的外部接收包括命令的信号，并执行提取、命令的译码或者对微处理器的信号的输入或输出的控制；操作单元，被配置成基于控制单元对命令进行译码的结果来执行操作；以及存储单元，被配置成存储用于执行操作的数据、与执行操作的结果对应的数据或者用于执行操作的数据的地址，其中，包括可变电阻元件的半导体存储单元是微处理器中的存储单元的部分。

电子器件还可以包括处理器，处理器包括：核单元，被配置成通过使用数据，基于从处理器外部输入的命令来执行与命令对应的操作；高速缓冲存储单元，被配置成存储用于执行操作的数据、与执行操作的结果对应的数据、或者用于执行操作的数据的地址；以及总线接口，连接在核单元和高速缓冲存储单元之间，并且被配置成在核单元和高速缓冲存储单元之间传输数据，其中，包括可变电阻元件的半导体存储单元是处理器中的高速缓冲存储单元的部分。

电子器件还可以包括处理系统，处理系统包括：处理器，被配置成对通过处理器接收的命令进行译码，并且基于对命令进行译码的结果来控制对信息的操作；辅助存储器件，被配置成存储用于对命令进行的程序和信息；主存储器件，被配置成调用并存储来自辅助存储器件的程序和信息，使得处理器在执行程序时可以利用程序和信息来执行操作；以及接口器件，被配置成执行在处理器、辅助存储器件和主存储器件中的至少一个与外部之间的通信，其中，包括可变电阻元件的半导体存储单元是处理系统中的主存储器件或辅助存储器件的部分。

电子器件还可以包括数据储存系统，数据储存系统包括：储存器件，被配置成存储数据并保存所存储的数据而与电源无关；控制器，被配置成根据从外部输入的命令来控制数据输入至储存器件和从储存器件输出；暂时储存器件，被配置成暂时地存储在储存器件和外部之间交换的数据；以及接口，被配置成执行储存器件、控制器和暂时储存器件中的至少一个与外部之间的通信，其中，包括可变电阻元件的半导体存储单元是数据储存系统中的暂时储存器件或储存器件的部分。

电子器件还可以包括存储系统，存储系统包括：存储器，被配置成存储数据并保存所存储的数据而与电源无关；存储器控制器，被配置成根据从外部输入的命令来控制数据输入至存储器和从存储器输出；缓冲存储器，被配置成缓冲在存储器和外部之间交换的数据；以及接口，被配置成执行存储器、存储器控制器和缓冲存储器中的至少一个与外部之间的通信，其中，包括可变电阻元件的半导体存储单元是存储系统中的缓冲存储器或存储器的部分。

根据本发明实施例的开关器件可以具有改善的开关特性和改善的可靠性。