一种三维相变存储器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三维相变存储器，包括：沿第三方向依次交替堆叠分布的至少两条导电线和至少一个相变存储单元，每个所述相变存储单元位于相邻两条导电线之间，其中，奇数条所述导电线沿第一方向延伸，偶数条所述导电线沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直；所述相变存储单元包括依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层以及第三电极；其中，所述第三电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。相对赛贝克系数的绝对值。相对赛贝克系数的绝对值。

【技术实现步骤摘要】
一种三维相变存储器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及存储器件
，尤其涉及一种三维相变存储器及其控制方法。

技术介绍

[0002]存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维(3D)存储器应运而生。
[0003]3D存储器包括存储阵列以及用于控制往返于存储阵列的信号的外围器件。例如，相变存储器(Phase Change Memory，PCM)可以将电信号转化为热信号对相变材料施加加热和淬火从而驱动相变材料在晶态和非晶态之间可逆转变，以实现数据存储。工作过程中，由于散热问题的存在，导致三维相变存储器的功耗较大，能量利用率低。因此，提高三维相变存储器的效率成为本领域的重要研究方向。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种三维相变存储器及其控制方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种三维相变存储器，其特征在于，包括：
[0007]沿第三方向依次交替堆叠分布的至少两条导电线和至少一个相变存储单元，每个所述相变存储单元位于相邻两条导电线之间，其中，奇数条所述导电线沿第一方向延伸，偶数条所述导电线沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直；
[0008]所述相变存储单元包括依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层以及第三电极；其中，
[0009]所述第三电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。
[0010]上述方案中，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。
[0011]上述方案中，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第一电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值。
[0012]上述方案中，所述至少一个相变存储单元包括至少两个沿第三方向相邻设置的相变存储单元，所述至少两个相变存储单元中的一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层和第三电极，所述至少两个相变存储单元中的另一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第三电极、相变存储层、第二电极、选通层和第一电极；且所述至少两个相变存储单元中的两个相变存储层之间的距离小于两个选通层之间的距离。
[0013]上述方案中，所述相变存储层与所述第三电极之间的相对赛贝克系数的绝对值和/或所述选通层与所述第二电极之间的相对赛贝克系数的绝对值大于200mV/K。
[0014]本专利技术还提供了一种三维相变存储器的控制方法，包括：
[0015]提供三维相变存储器，所述三维相变存储器包括：沿第三方向依次交替堆叠分布的至少两条导电线和至少一个相变存储单元，每个所述相变存储单元位于相邻两条导电线之间，其中，奇数条所述导电线沿第一方向延伸，偶数条所述导电线沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直；所述相变存储单元包括沿第三方向依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层以及第三电极；其中，所述第三电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值；
[0016]对所述导电线施加电压，控制所述电压使得所述三维相变存储器中的电流方向从所述选通层流向所述相变存储层。
[0017]上述方案中：所述至少一个相变存储单元包括至少两个沿第三方向相邻设置的相变存储单元，所述至少两个相变存储单元中的一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层和第三电极，所述至少两个相变存储单元中的另一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第三电极、相变存储层、第二电极、选通层和第一电极；且所述至少两个相变存储单元中的两个相变存储层之间的距离小于两个选通层之间的距离。
[0018]上述方案中，所述对所述导电线施加电压，包括：位于相邻两个所述相变存储层之间的所述导电线接地或接负偏压，其他所述导电线接正偏压。
[0019]上述方案中，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。
[0020]上述方案中，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第一电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值。
[0021]本专利技术实施例所提供的三维相变存储器，包括：沿第三方向依次交替堆叠分布的至少两条导电线和至少一个相变存储单元，每个所述相变存储单元位于相邻两条导电线之间，其中，奇数条所述导电线沿第一方向延伸，偶数条所述导电线沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直；所述相变存储单元包括依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层以及第三电极；其中，所述第三电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。如此，采用上述三维相变存储器结构，利用pletier效应产生的额外焦耳热，实现降低三维相变存储器的热损耗、提高能量利用率、降低功耗等作用。
[0022]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]图1为相关技术中三维相变存储器的结构示意图；
[0024]图2为三维相变存储器的原理示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的三维相变存储器的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术另一实施例提供的三维相变存储器的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的三维相变存储器的控制方法的流程示意图；
[0028]图6a
‑
6b为不同电流方向下的三维相变存储器的pletier热分布示意图。
具体实施方式
[0029]下面将参照附图更详细地描述本专利技术公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0030]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0031]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0032]应当明白，当元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维相变存储器，其特征在于，包括：沿第三方向依次交替堆叠分布的至少两条导电线和至少一个相变存储单元，每个所述相变存储单元位于相邻两条导电线之间，其中，奇数条所述导电线沿第一方向延伸，偶数条所述导电线沿第二方向延伸，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直；所述相变存储单元包括依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层以及第三电极；其中，所述第三电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。2.根据权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第二电极与所述相变存储层之间的相对赛贝克系数的绝对值。3.根据权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述第二电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值大于所述第一电极与所述选通层之间的相对赛贝克系数的绝对值。4.根据权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述至少一个相变存储单元包括至少两个沿第三方向相邻设置的相变存储单元，所述至少两个相变存储单元中的一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第一电极、选通层、第二电极、相变存储层和第三电极，所述至少两个相变存储单元中的另一个包括沿第三方向依次堆叠分布的第三电极、相变存储层、第二电极、选通层和第一电极；且所述至少两个相变存储单元中的两个相变存储层之间的距离小于两个选通层之间的距离。5.根据权利要求1所述的三维相变存储器，其特征在于，所述相变存储层与所述第三电极之间的相对赛贝克系数的绝对值和/或所述选通层与所述第二电极之间的相对赛贝克系数的绝对值大于200mV/K。6.一种三维相变存储器的控制方法，其特征在于，包括：提供三维相变存储器，所述三维相变存储器包括：沿第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峻，李博文，
申请(专利权)人：长江先进存储产业创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：