[发明专利]一种Hf-Te-M选通管材料、选通管单元及其制备方法

权利要求书

1.一种Hf-Te-M选通管材料，其特征在于，所述选通管材料为至少包括Hf及Te的化合物，所述选通管材料的化学通式为Hf_xTe_yM_100-x-y，其中M包括掺杂材料，且5≤x≤55，45≤y≤90，0≤100-x-y≤15。

2.根据权利要求1所述的选通管材料，其特征在于，所述掺杂材料包括C、N、As、Si、Zn、Al、Zr、Cr、Sc、Ti、Ga和Y中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的选通管材料，其特征在于，所述选通管材料以Hf-Te合金为基底材料进行掺杂，掺杂M材料用于改善Hf-Te合金材料的开通电流、阈值电压、漏电流、热稳定性、耐久性或循环特性中的至少一种性能。

4.根据权利要求1至3任一项所述的选通管材料，其特征在于，所述选通管材料在电信号的操作下可实现高阻态到低阻态的瞬时转变，当撤去电信号后，所述选通管材料瞬时自发返回到高阻态。

5.一种选通管器件单元，其特征在于，所述选通管器件单元包括：

选通管材料功能层，包括如权利要求1至4任意一项所述的选通管材料；

底电极层，位于所述选通管材料功能层的下表面；

顶电极层，位于所述选通管材料功能层的上表面。

6.如权利要求5所述的选通管器件单元，其特征在于，所述底电极层和所述顶电极层的材料包括TiN、Al、W、惰性金属材料、氧化铟锡和石墨烯半金属型二维原子晶体材料中的一种或者多种。

7.如权利要求5所述的选通管器件单元，其特征在于，所述选通管材料功能层的厚度为5nm～100nm，所述底电极层的厚度为70nm～200nm，所述顶电极层的厚度为50nm～150nm。

8.一种选通管单元的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在衬底上制备底电极层；

在所述底电极层的表面制备权利要求1至4任一项所述的选通管材料，形成选通管材料功能层；

在所述选通管材料功能层的表面制备顶电极层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，制备所述底电极层、所述选通管材料功能层以及所述顶电极层的方法为磁控溅射法、蒸发法、化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、金属化合物气相沉积法、分子束外延法、原子气相沉积法、原子层沉积法和电子束掠射角沉积中的一种。

10.如权利要求1至4任一项所述的选通管材料或如权利要求5至7任一项所述的选通管单元在存储器中的应用。