[发明专利]一种选通管器件的预处理方法

说明书

本发明公开了一种选通管器件的预处理方法，包括:(1)通过选取电压扫描范围且设置第一限制电流I_cc1，对选通管进行第一次电压扫描，获取选通管亚阈值区域的阻态R₁；(2)根据第n‑1次电压扫描后的选通管亚阈值区域的阻态R_n‑1，设置第n限制电流I_cc(n)，并对选通管进行第n次电压扫描，获取其亚阈值区域的阻态R_n；其中，I_cc(n‑1)＜I_cc(n)，n的初始值为2；(3)在读电压下，若第n次电压扫描后的选通管器件的亚阈值区域的阻态大于第一次电压扫描后的选通管器件的亚阈值区域的阻态，则停止对选通管器件的电压扫描；否则，n＝n+1，转至步骤(2)。本发明同时提高了选通管的开态电流和开关比，进而提高了选通管的性能使其在存储器件中的应用更广泛。

技术领域

本发明属于微纳领域，更具体地，涉及一种选通管器件的预处理方法。

背景技术

下一代的新型非易失存储器如相变存储器、阻变存储器等器件由于其极快的擦写速度、极佳的微缩性能、可三维堆叠等特性成为当前最热门的下一代存储器。摩尔定律日渐失效的当今，三维堆叠存储单元能够降低有效单元面积，从而大幅度提高存储密度。然而，存储单元三维堆叠后，其操作过程会不可避免产生巨大的漏电流，导致误操作非选中单元。为了解决上述问题，使用一种二端的选通管器件与存储单元垂直集成，通过选通管的高阻态来有效抑制漏电流，同时还降低了操作功耗。

为了提高集成阵列的规模，选通管要能够承受存储单元擦写时的巨大电流，同时有效抑制未选通单元的漏电流。换而言之，选通管需要有很大的开关比。选通管的开关比直接决定了能够集成的存储单元数量，也能够影响存储器的功耗大小和抗串扰水平。

选通层通常由硫系化合物构成的双向阈值开关器件(Ovonic Threshold Switch，OTS)能够有效契合上述要求。但是，当前已经报道的OTS选通管有着诸如开关比小、稳定性差、可驱动开电流不足等缺点。一方面，为了提高开关比，最直接的方式是通过减少硫系材料中的缺陷数量来减少漏电流，当前技术中往往通过掺杂其他元素来减少缺陷数量，但是引入的新的元素时需要精确调控其组分比，增加了工艺的复杂程度，提高了对成膜技术均匀性、一致性等的要求，降低成品率；另一方面，由于硫系材料在电流过大时往往会由于电压和热量的作用发生相变，导致关态电阻降低，这也就限制了可驱动的最大电流。

因此，如何通过更加简单的操作方法提高选通管器件的开关比、稳定性和可驱动电流是当务之急。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种选通管器件的预处理方法，旨在解决现有选通管技术中存在的高开关比、高开态电流无法同时实现，限制了选通管在存储器件中的应用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种选通管器件的预处理方法，包括：

(1)通过选取电压扫描范围且设置第一限制电流I_cc1，对选通管进行第一次电压扫描，获取其亚阈值区域的阻态R₁；

(2)根据第n-1次电压扫描后的选通管亚阈值区域的阻态，设置第n限制电流I_cc(n)，并对选通管进行第n次电压扫描，获取其亚阈值区域的阻态R_n，

其中，I_cc(n-1)＜I_cc(n)，n的初始值为2；

(3)在读电压下，若第n次电压扫描后的选通管器件的亚阈值区域的阻态大于第一次电压扫描后的选通管器件的亚阈值区域的阻态，则停止对选通管器件的电压扫描；否则，n＝n+1，转至步骤(2)。

优选地，所述读电压为第一次电压扫描后的选通管器件的0.5倍开电压；