The invention belongs to the technical field of the modification and the manufacturing technology of the non-volatile memory in the CMOS super large scale integrated circuit, in particular to a high switching ratio resistance changing memory and a preparation method thereof. The high switch resistance change memory comprises a top electrode, a resistance changing material layer, a bottom electrode, an adhesive layer and a substrate. The layer of the resistance change material is composed of three layers of homogeneous metal oxides, and the oxygen vacancy concentration of the middle layer of the three layer homogeneous metal oxide structure is larger than that of the two layers. A SiO2 substrate with a layer of Si was used as substrate. The present invention by controlling the growth of oxygen partial pressure of three layer homojunctions, resulting in different concentration of them, can be more susceptible to oxygen vacancy movement, to switch to get higher than, which makes the storage state better area between different information separately, so as to avoid crosstalk phenomenon.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻变存储器(RRAM),具体涉及一种高开关比阻变存储器及其制备方法,属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中的非挥发存储器(Nonvolatilememory)的改性及其制造
技术介绍
近年来,随着经济的发展,市场对大容量、高密度、低功耗、低成本、便携式的存储器的需求量大大提高。然而,在半导体工艺节点不断向前进步过程中,现今的代表非易失性存储器Flash遇到了不可避免的缺点,比如:操作电压大、工作速度慢等等。已经无法满足市场对非易失性存储器的超高存储密度的要求了。因此,在存储器材料和
取得重大突破,开发新一代的非易失性存储器技术尤为迫切。新型的非易失性存储器包括铁电存储器(FRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)和阻变存储器(RRAM)。其中,阻变存储器由于具有器件结构简单(M-I-M)、制备工艺简单、操作电压低、擦写速度快、多值存储、与现今的CMOS工艺兼容等优点而作为下一代新型非易失性存储器的最有力竞争者之一。当对阻变存储器施加适当的外加电压后,器件电阻会在高阻态与低阻态之间相互转换,从而实现信息的‘0’与‘1’的存储。而器件的开关比(RHRS/RLRS)决定了器件的存储能力,体现了不同信息的存储状态间的区分程度。目前,很多存储器对于不同信息的存储状态的区分不明显,导致“串扰”问题的存在,严重影响了读取数据的准确性,不利于阻变存储器在实际的应用。 ...
【技术保护点】
一种高开关比阻变存储器,自上而下依次包括顶电极、阻变材料层、底电极、粘接层和衬底,其特征在于:所述阻变材料层为三层同质结的金属氧化物构成,且该三层同质结金属氧化物结构的中间层氧空位浓度大于两边层;所述衬底采用表面热氧了一层SiO2的Si片。
【技术特征摘要】
1.一种高开关比阻变存储器,自上而下依次包括顶电极、阻变材料层、底电
极、粘接层和衬底,其特征在于:
所述阻变材料层为三层同质结的金属氧化物构成,且该三层同质结金属氧
化物结构的中间层氧空位浓度大于两边层;
所述衬底采用表面热氧了一层SiO2的Si片。
2.如权利要求1所述高开关比阻变存储器,其特征在于:所述阻变材料层中的
中间层的同质结金属氧化物大于两边层的氧空位浓度至少一个量级,每个量级
的倍率为10倍。
3.如权利要求1所述高开关比阻变存储器,其特征在于:所述底电极和顶电极
材料为导电金属或金属氮化物。
4.如权利要求1所述高开关比阻变存储器,其特征在于:所述阻变材料层的材
料为二元金属氧化物中的TiOx、HfO...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗文博,张平,帅垚,潘忻强,孙翔宇,吴传贵,朱俊,张万里,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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