[发明专利]非易失性存储器件

权利要求书

1.一种非易失性存储器件，包括：

依次设置的第一电极层、第一阻挡层、电阻存储层、第二阻挡层和第二电极层，

其中所述电阻存储层包括莫特材料，所述莫特材料具有根据外部施加的电场而变化的电阻率。

2.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述第一电极层与所述第二电极层具有相对于彼此不同的功函数。

3.如权利要求2所述的非易失性存储器件，其中，所述电阻存储层具有内部电场，所述内部电场因所述第一电极层与所述第二电极层之间的功函数差而产生。

4.如权利要求2所述的非易失性存储器件，其中，当所述第一电极层的功函数大于所述第二电极层的功函数时，所述第一阻挡层包括具有负固定电荷的俘获位点，所述俘获位点设置在所述第一阻挡层的与所述第一阻挡层和所述电阻存储层之间的界面相邻的区域中。

5.如权利要求4所述的非易失性存储器件，其中，所述俘获位点包括氧空位。

6.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述电阻存储层具有电场-电流滞后操作特性，所述电场-电流滞后操作特性具有正极性的第一阈值电场和负极性的第二阈值电场。

7.如权利要求6所述的非易失性存储器件，其中，当被施加等于或大于所述第一阈值电场的外部电场时，所述电阻存储层的电阻状态能够从绝缘状态切换到导电状态，并且其中，当所述外部电场被移除时，所述电阻存储层储存被切换到的所述导电状态。

8.如权利要求6所述的非易失性存储器件，其中，当被施加等于或大于所述第二阈值电场的负极性的外部电场时，所述电阻存储层的电阻状态能够从导电状态切换到绝缘状态，以及

其中，当所述外部电场被移除时，所述电阻存储层储存被切换到的所述绝缘状态。

9.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述莫特材料包括氧化钒VO₂或V₂O₃、氧化铬CrO₂、氧化镍NiO、氧化铜CuO和氧化铌NbO₂中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述莫特材料在绝缘状态下具有化学计量的金属-氧键，并且在导电状态下具有非化学计量的金属-氧键，所述非化学计量的金属-氧键具有氧空位或金属空位。

11.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述电阻存储层具有1nm至10nm的厚度。

12.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的一个包括钌Ru，并且所述第一电极层和所述第二电极层中的另一个包括钨W或氮化钛TiN。

13.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的一个包括轻掺杂的硅Si，并且所述第一电极层和所述第二电极层中的另一个包括相对重掺杂的硅Si。

14.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述第一电极层和所述第二阻挡层中的每一个包括氧化硅、氮化硅、氧化铝和氮氧化硅中的至少一种。

15.如权利要求14所述的非易失性存储器件，其中，所述第一电极层和所述第二阻挡层中的每一个具有0.5nm至2nm的厚度。

16.一种非易失性存储器件，包括：

依次设置的第一电极层、第一阻挡层、包括莫特材料的电阻存储层、第二阻挡层和第二电极层，

其中，所述第一电极层和所述第二电极层具有不同的功函数，以及

其中，所述莫特材料具有一对不同电阻率中的一者。