导电桥半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种导电桥半导体器件及其制备方法。该导电桥半导体器件自下而上包括：下电极、阻变功能层、离子阻挡层和活性上电极，其中，离子阻挡层上开设有供活性导电离子通过的孔洞。基于此结构可以制备导电桥阻变存储器以及导电桥选择器，通过调控离子阻挡层孔洞的数量、直径及密度，实现对基于导电桥的存储器与选择器的导电通路的精确调控。

Conductive bridge, semiconductor device and method of making the same

The present invention provides a conductive bridge semiconductor device and a method for making the same. The semiconductor device of the conductive bridge from bottom to top comprises a lower electrode, a barrier change function layer, an ion barrier layer and an active upper electrode, wherein, the ion barrier layer is provided with holes for passing through the active conducting ions. This structure can be prepared by conducting bridge RRAM and conductive bridge selector based on through the regulation of ion quantity, hole diameter and density of the barrier layer, to achieve precise control of the conductive path memory and conductive bridge based on the selector.

【技术实现步骤摘要】
导电桥半导体器件及其制备方法
本专利技术涉及微电子行业存储器
，尤其涉及一种导电桥半导体器件及其制备方法。
技术介绍
随着微电子及半导体技术的不断革新，FLASH存储技术正面临一系列的瓶颈问题，如浮栅不可能随技术发展而无限制减薄，数据保持时间有限，操作电压过大等问题。诸多新型存储器中，阻变存储器由于具备较低操作功耗、耐久力(Endurance)好、结构简单、器件面积小等优点而逐渐成为目前新型非易失性存储器中的研究重点。基于导电桥的器件，外加偏压去除后，导电通路依然保持，则该非易失性器件可应用于阻变存储器；外加偏压去除后，导电通路不能保持，则该易失性器件可应用于阻变存储器交叉阵列中的选择器，用以消除交叉阵列中漏电通道引起的读写串扰问题。然而，非易失性阻变存储器导电通路的随机形成，极大的削弱了导电桥阻变存储器的记忆特性，即阻态的保持特性，更不利于实现低限流下器件的低功耗特性。同时，基于交叉阵列架构的阻变存储器，在阵列中的读取操作存在交叉串扰的问题，导致所存储信息的错误读取。对于如何解决交叉串扰问题，最常见的是选择器与阻变存储器集成的解决方案，包括一个晶体管一个RRAM(1T1R)结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电桥半导体器件，其特征在于，自下而上包括：下电极、阻变功能层、离子阻挡层和活性上电极，其中，所述离子阻挡层上开设有供活性导电离子通过的孔洞。

【技术特征摘要】
1.一种导电桥半导体器件，其特征在于，自下而上包括：下电极、阻变功能层、离子阻挡层和活性上电极，其中，所述离子阻挡层上开设有供活性导电离子通过的孔洞。2.根据权利要求1所述的导电桥器件，其特征在于，该导电桥器件为导电桥阻变存储器，所述离子阻挡层上的孔洞为1个，该孔洞的径向宽度介于5nm～200nm之间。3.根据权利要求2所述的导电桥器件，其特征在于，所述孔洞位于离子阻挡层的中央位置。4.根据权利要求2所述的导电桥器件，其特征在于，所述离子阻挡层采用石墨烯材料制备，所述孔洞的径向宽度介于5nm～100nm之间。5.根据权利要求1所述的导电桥器件，其特征在于，该导电桥器件为导电桥选择器，所述离子阻挡层上的孔洞的数量大于1个，所述孔洞的径向宽度小于5nm。6.根据权利要求5所述的导电桥器件，其特征在于，所述孔洞在离子阻挡层上随机分布，其面密度介于107/cm2～1014/cm2之间。7.根据权利要求6所述的导电桥器件，其特征在于，所述离子阻挡层采用石墨烯材料制备，所述孔洞的面密度为n×1010/cm2，n为正整数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的导电桥半导体器件，其特征在于，所述孔洞的形状为长方形、椭圆形、三角形或六边形。9.根据权利要求1至7中任一项所述的导电桥半导体器件，其特征在于：所述下电极为以下材料其中的一种或多种制备的层状结构：TaN、TiN、W、Al、Ru、Ti与Pt中的一种或多种材料制备，其厚度介于10nm～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，赵晓龙，刘森，刘明，吕杭炳，龙世兵，王艳，伍法才，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11