[发明专利]非易失性存储方法及装置有效

专利信息
申请号: 201810727728.2 申请日: 2018-07-04
公开(公告)号: CN108922961B 公开(公告)日: 2022-05-13
发明(设计)人: 刘琦;赵晓龙;吴祖恒;刘宇;张凯平;路程;张培文;赵盛杰;姚志宏;余兆安;吕杭炳;刘明 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L45/00 分类号: H01L45/00
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 任岩
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 非易失性 存储 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种非易失性存储方法,包括:

将易失性电阻转变器件作为非易失性存储的存储单元;以及

控制并读取所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度,由此实现非易失性存储;

其中,通过调节擦除电压强度、所述易失性电阻转变器件的阻变介质层厚度、阻变介质层界面数或通过限流来控制所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度;

控制所述易失性电阻转变器件导电通路具有一第一断裂程度Gap1和一第二断裂程度Gap2;

所述具有一第一断裂程度Gap1的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V1,所述具有一第二断裂程度Gap2的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V2;

若Gap1<Gap2,则V1<V2,通过一读取电压VRead,V1<VRead<V2,即可读取Gap1和Gap2。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储方法,其中,在一定的读取电压VRead下,V1<VRead<V2,电流沿目标单元RTarget路径流走,从而读取目标单元信息,实现非易失性存储。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储方法,其中,在将易失性电阻转变器件作为非易失性存储的存储单元时,低阻态和高阻态均为断裂的导电通道;在读取和写入信息时,易失性电阻转变器件内形成完整的导电通路。

4.根据权利要求3所述的非易失性存储方法,其中,若第一断裂程度Gap1<第二断裂程度Gap2,则低阻态对应于具有一第一断裂程度Gap1的导电通路,高阻态对应于具有一第二断裂程度Gap2的导电通路。

5.根据权利要求4所述的非易失性存储方法,其中,所述第一断裂程度和第二断裂程度大小不同;且所述第一断裂程度为自发断裂程度、所述第二断裂程度为非自发断裂程度,或所述第一断裂程度和第二断裂程度均为自发断裂程度,或所述第一断裂程度和第二断裂程度均为非自发断裂程度。

6.根据权利要求5所述的非易失性存储方法,其中,

所述第一断裂程度Gap1为一自发断裂程度:在一限流条件下,所述易失性电阻转变器件导电通路形成一所述自发断裂程度;

所述第二断裂程度Gap2为一经擦除操作后导电通路的断裂程度:在一擦除电压强度条件下,所述易失性电阻转变器件导电通路形成一经擦除操作后导电通路的断裂程度。

7.一种非易失性存储装置,包括:易失性电阻转变器件和控制器,所述控制器用于通过调节擦除电压强度、所述易失性电阻转变器件的阻变介质层厚度、阻变介质层界面数或通过限流来控制所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度,通过控制并读取所述断裂程度的变化进行非易失性存储;

其中,在所述控制并读取所述断裂程度的变化的步骤中,控制所述易失性电阻转变器件导电通路具有一第一断裂程度Gap1和一第二断裂程度Gap2;

所述具有一第一断裂程度Gap1的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V1,所述具有一第二断裂程度Gap2的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V2;

若Gap1<Gap2,则V1<V2,通过一读取电压VRead,V1<VRead<V2,即可读取Gap1和Gap2。

8.根据权利要求7所述的非易失性存储装置,其中,

所述易失性电阻转变器件为两端电阻转变器件,其包括上电极、阻变介质层和下电极;或

所述易失性电阻转变器件为两端电阻转变器件,其包括上电极、缓冲层、阻变介质层和下电极。

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