[发明专利]一种电极结构复用的阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种阻变存储器，其特征在于，从上到下依次是多个上电极，热导率低的绝缘介质层，阻变层，多个下电极层；其中下电极层与阻变层为欧姆接触，绝缘介质薄膜的热击穿电压E_T1小于阻变层薄膜的热击穿电压E_T2，阻变层需要施加触发电压E_TC将阻变层材料的电阻开关功能触发,使阻变层位于高阻态或低阻值态，其中E_TC＜E_T2，未触发和疲劳时的阻变层的电阻值很高，相当于绝缘介质层。

2.如权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，利用探针接触上电极，探针的针尖面积小于电极面积，施加一定的大小的直流电压E_T0,其中E_T1≤E_T0＜E_T2，该电压E_T0热击穿绝缘层，而在上电极与阻变层之间形成导电通路，该导电通路的截面积即为上电极的有效面积。

3.如权利要求2所述的阻变存储器，其特征在于，阻变层低阻态的阻值R_低＜高阻态的阻值R_高＜未触时阻变层阻值R_未。

4.如权利要求3所述的阻变存储器，其特征在于，绝缘介质薄膜为热导率低的有机树脂膜，优选为BCB(苯并环丁烯)膜。

5.如权利要求4所述的阻变存储器，其特征在于，所述绝缘介质薄膜为射频溅射制备的私Si₃N₄或Al₂O₃,薄膜厚度为5-10nm。

6.如权利要求5所述的阻变存储器，其特征在于，所述绝缘介质薄膜为阳极氧化制备的TiO₂,薄膜厚度为5-10nm。

7.如权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，所述阻变层薄膜的材料为单层或多层。

8.一种如权利要求1-7任一所述的阻变存储器的制备方法,其特征在于由以下步骤制备完成，

1)在支撑衬底上依次制备多个欧姆接触下电极层、在多个下电极上制备阻变层；

2)在所述阻变层上制备绝缘介质层，其中绝缘介质层的热击穿电压E_T1小于阻变层E_T2，阻变层需要施加触发电压E_TC将阻变层材料的电阻开关功能触发，其中E_TC小于E_T2,阻变层未触发和疲劳时相当于绝缘层；

3)在所述绝缘介质层上制备多个上电极；

4)利用针尖面积小于上电极面积的探针，在一个上电极的第一位置施加直流电压E_T0,其中E_T1≤E_T0＜E_T2，热击穿绝缘介质薄膜，在上电极与阻变层薄膜之间形成一条导电通路，一条导电通路的截面面积即为上电极的有效面积，施加触发电压E_TC将阻变层材料的电阻开关功能触发；

5)当第一位置下方的阻变材料失效时，移动探针到第二位置再次进行绝缘介质层热击穿和阻变性质触发。