[发明专利]一种适用于交叉阵列的自选择阻变存储器及其读取方法

摘要

本发明公布了一种适用于交叉阵列的自选择阻变存储器及其读取方法。本发明的自选择阻变存储器采用较薄的活性电极，具有挥发性低阻态，结合较小的限流值和特定的读写操作，在十字交叉阵列中应用可以抑制泄漏电流，实现阻变单元的无选择管高密度集成。

主权项

1.一种自选择阻变存储器的读写方法，所述自选择阻变存储器具有挥发性低阻态，包括底电极、顶电极和位于底电极与顶电极之间的阻变介质层，所述阻变介质层的材料为过渡金属氧化物；顶电极和底电极中一个为活性电极，另一个为惰性电极；在活性电极一侧具有电极引出层；所述活性电极的厚度在5～50nm，其材料能够吸收阻变介质层中的氧元素，使阻变介质层中形成氧空位；所述惰性电极采用惰性材料，不会吸收阻变介质层中的氧元素；其读写方法包括：1)在器件的set/forming过程中，设置限流值≤500μA，从0开始扫描电压，直到电压值足够使得器件发生set转换，器件的阻值从高阻态变为低阻态；撤去电压后，由于器件的低阻态具有挥发性，器件的阻值从低阻态转变到一个接近高阻态的阻值；2)在器件的reset过程中，从0开始反向扫描电压，在此过程中器件先发生反向set过程，其阻值重新回到低阻态，之后随着电压值的进一步增大，又发生reset过程，阻值恢复到高阻态；3)将挥发性低阻态形成的高阻态记为状态1，将器件本身的高阻态记为状态0，这两个状态用于存储，则写入1的操作与上述的set/forming过程相同，写入0的操作与上述的reset过程相同；4)在读操作中，设置读取电压Vread的大小在器件发生反向set和reset过程的电压之间，如果器件处于状态1，那么其会发生反向set；如果器件处于状态0，那么其仍会保持在该状态。