纳米结构及一种制造纳米结构的方法技术

一种纳米结构，其包括包含导电材料的第一结构，第一结构与第二结构相连接，第二结构包括由绝缘体材料隔开的一个或更多导电材料部分，第二结构与第三结构相连接，第三结构包括其中能够产生变化的材料。第三结构可包括电介质或铁电材料，并且材料中所产生的变化可为材料极化。纳米结构可包括一个或更多纳米电容器，每个纳米电容器都包括第三结构的其中可产生包括极化的变化的一部分。纳米电容器可用于存储数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。近年来，纳米结构研制的兴趣持续高涨，以用于各种各样的应用。例 如，这种结构可用于数据存储。由于信息处理技术的发展，加大了对高密 度数据存储的需要。因其尺寸的关系，纳米结构为实现这种存储提供了可 能性。当前已存在有许多纳米结构的制作和应用研究，并且在此领域内一 直探寻着改进措施。根据本专利技术的第一方面，提供了一种纳米结构，其包括包含导电(conductive)材料的第一结构，第一结构与第二结构相连，第二结构包括由 绝缘体材料隔开的一个或更多导电材料部分，第二结构与第三结构相连， 第三结构包括其中可发生变化的材料。第三结构的厚度可控制第三结构中所发生的变化。可控制第三结构的 厚度，以控制在第三结构的材料中变化的发生。第三结构可包括其中可发生变化的一个或更多部分。第三结构可包括 与第二结构的所述导电材料部分或每个导电材料部分充分相邻的、或者与 第二结构的一些导电材料部分充分相邻的、其中可发生变化的部分。第三 结构的厚度可控制第三结构的材料的所述部分或每个部分中所发生的变 化。可控制第三结构的厚度，以控制第三结构的材料的所述部分或每个部 分中变化的发生。可控制第三结构的厚度，以局部化第三结构的材料的所 述部分或每个部分所发生的变化。当纳米结构包括第二结构的两个或更多 导电材料部分时，可控制第三结构的厚度，以与第二结构的导电材料部分 之间的间距基本相等。通过向第三结构施加电压，可使第三结构发生变化。可将电压施加至 几乎整个第三结构，并且在其中发生变化。通过向第三结构的一个或更多 部分施加电压可使其发生变化。可将电压施加至几乎整个第三结构，并且6在第三结构的一个或更多部分中发生变化。可将局部化电压施加至第三结构的一个或更多部分中的每个部分，并且在所述部分中发生变化。第三结构的厚度可由向其所施加的电压来决定。第一结构可作为第一电极，并且 可提供第二电极，用于向第三结构施加电压。第三结构可用于存储数据。第三结构可用于表示数字1或0。可发生 变化的第三结构的所述部分或每个部分可用于存储数据。可发生变化的第 三结构的所迷部分或每个部分可用于表示数字1或0。第三结构可包括其中可发生变化的一层材料。已经发现，在第三结构中发生的变化可受控制，从而对第三结构的所 述部分或每个部分，局部化所述变化。即使第三结构形成为连续层，以及 即使向几乎整个第三结构施加电压，也是这种情况。局部化允许第三结构 中所发生的变化的隔离，从而允许这种变化用于存储各种数据。第三结构可包括电介质材料。在电介质材料中发生的变化可以是电介 质材料的极化。电介质材料的厚度可控制电介质材料中所发生的极化。可 控制电介质材料的厚度，以控制电介质材料中发生极化。第三结构可包括 与第二结构的所述导电材料部分或每个导电材料部分相邻的、或者与第二 结构的 一 些导电材料部分相邻的电介质材料部分，在所述电介质材料部分 中可发生包括极化的变化。通过向第三结构的 一个或更多部分施加电压， 可使其发生包括极化的变化。可将电压施加至几乎整个第三结构，并且在 第三结构的一个或更多部分中发生包括极化的变化。可将局部化电压施加 至第三结构的一个或更多部分中的每个部分，并且在所述部分中发生包括 极化的变化。由于在电介质材料的所述部分和第二结构的导电部分之间、 以及在第二结构的导电部分和第 一结构之间的电接触，在电介质材料的所 述部分或每个部分中可发生极化。纳米结构可包括一个或更多纳米电容器(nanocapacitor )，每个纳米电容器都包括第三结构的其中可发生包括极化 的变化的一部分。第一结构可作为纳米电容器的第一电极，并且提供第二 电极。所述或每个或一些纳米电容器可用于存储数据。所述或每个或一些 纳米电容器可用于存储用来表示数字1或0的极化。第三结构可包括铁电材料。在铁电材料中发生的变化可为铁电材料的极化。铁电材料的厚度可控制铁电材料中所发生的极化。可控制铁电材料 的厚度，以控制铁电材料中发生极化。第三结构可包括与第二结构的所述 导电材料部分或每个导电材料部分相邻、或者与第二结构的一些导电材料 部分相邻的铁电材料的一部分，在这个铁电材料部分中可发生包括极化的 变化。通过向第三结构的一个或更多部分施加电压，可使其发生包括极化 的变化。可将电压施加至几乎整个第三结构，并且在第三结构的一个或更 多部分中发生包括极化的变化。可将局部化电压施加至第三结构的一个或 更多部分中的每个部分，并且在所述部分中发生包括极化的变化。由于在 铁电材料的所述部分和第二结构的导电部分之间、以及在第二结构的导电 部分和第 一结构之间的电接触，在铁电材料的所述部分或每个部分中可发 生极化。纳米结构可包括一个或更多纳米电容器，每个纳米电容器都包括 第三结构的其中可发生包括极化的变化的一部分。第 一结构可作为纳米电 容器的第一电极，并且提供第二电极。所述或每个或至少一些纳米电容器 可用于存储数据。所述或每个或至少一些纳米电容器可用于存储用来表示 数字1或0的极化。对于第三结构使用铁电材料具有特别的优势，因为这种类型的材料很 好地保持极化。因此，包括铁电材料第三结构的纳米结构对于存储数据可能特别有用。包括铁电材料第三结构的纳米结构可用于形成基于FeRAM 器件或其它铁磁体的存储系统。第三结构可包括奥弗辛斯基效应材料(ovonic material)。在奥弗辛斯 基效应材料中发生的变化可为奥弗辛斯基效应材料的相变。相变可为从晶 相到非晶相，或者反之亦然。奥弗辛斯基效应材料的厚度可控制奥弗辛斯 基效应材料中所发生的相变。可控制奥弗辛斯基效应材料的厚度，以控制 在奥弗辛斯基效应材料中发生相变。第三结构可包括与第二结构的所述导 电材料部分或每个导电材料部分相邻、或者与第二结构的一些导电材料部 分相邻的奥弗辛斯基效应材料部分，在这个奥弗辛斯基效应材料部分中可 发生相变。由于在奥弗辛斯基效应材料的所述部分和第二结构的导电部分 之间、以及在第二结构的导电部分和第一结构之间的电接触，在奥弗辛斯 基效应材料的所述部分或每个部分中可发生相变。其中可发生相变的第三结构的奥弗辛斯基效应材料的所述部分或每个部分可用于存储数据。其中 可发生相变的第三结构的奥弗辛斯基效应材料的所述部分或每个部分可 用于表示数字1或0。通过向第三结构施加阻抗变化，可发生第三结构的奥弗辛斯基效应材 料的相变。当在奥弗辛斯基效应材料的一个或更多部分中发生相变时，这 可通过向所述材料的每个部分施加单独的局部化的阻抗变化来发生。第一结构可包括一层或更多层。当第一结构包括两层或更多层时，这 些层可被相连在一起。所述层或每个层都可包括金属导电材料，例如钽、铂、铱、SrRu03、 (La1/2Sr1/2) Co03中的任一种或者它们的组合。所述层 或每个层可作为电极。第一结构的厚度可在大约10nm到大约100nm的范 围内。第二结构可包括一层或更多层。所述层或每层或至少一些层可包括由 绝缘体材料隔开的一个或更多导电材料部分。第二结构的所述导电材料部 分或每个导电材料部分的直径可处于大约10nm到大约lOOnm的范围内。 当第二结构包括两个或更多导电材料部分时，这些部分之间的间距可处于 大约10nm到大约100nm的范围内。当纳米结构作为数据存储时，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米结构，其包括包含导电材料的第一结构，所述第一结构与第二结构相连，所述第二结构包括由绝缘体材料隔开的一个或更多导电材料部分，所述第二结构与第三结构相连，所述第三结构包括一种材料，在所述材料中可发生变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2006-4-21 0607890.11. 一种纳米结构，其包括包含导电材料的第一结构，所述第一结构与第二结构相连，所述第二结构包括由绝缘体材料隔开的一个或更多导电材料部分，所述第二结构与第三结构相连，所述第三结构包括一种材料，在所述材料中可发生变化。2. 根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述第三结构的厚度控制 所述第三结构中发生的所述变化。3. 根据权利要求1或2所述的纳米结构，其中所述第三结构的所述 厚度纟皮控制成控制所述第三结构的所述材料中所述变化的发生。4. 根据任一项前述权利要求所述的纳米结构，其中所述第三结构包 括一个或更多部分，在所述一个或更多部分中可发生变化。5. 根据权利要求4所述的纳米结构，其中所述第三结构包括与所述 第二结构的所述导电材料部分或每个导电材料部分相邻的、或者与所述第 二结构的一些导电材料部分相邻的部分，在所述第三结构包括的所述部分 中可发生变化。6. 根据权利要求4或5所述的纳米结构，其中所述第三结构的所述 厚度被控制成局部化所述第三结构的所述材料的所述部分或每个部分的 所述变化的发生。7. 根据任一项前述权利要求所述的纳米结构，其包括在所述第二结 构中的两个或更多导电材料部分，其中所述第三结构的所述厚度神支控制成 与所述第二结构的所述导电材料部分之间的间距基本相等。8. 根据权利要求4到7中的任一项权利要求所述的纳米结构，其中 通过向所述第三结构的所述一个或更多部分施加电压来使得在所述第三 结构的所述一个或更多部分中发生变化。9. 根据权利要求8所述的纳米结构，其中电压被施加至几乎整个所 述第三结构，并且在所述第三结构的所述一个或更多部分中发生变化。10. 根据权利要求8所述的纳米结构，其中局部化电压被施加到所述 第三结构的所述一个或更多部分中的每个部分，并且在所述部分中发生变化。11. 根据权利要求4到10中的任一项权利要求所迷的纳米结构，其中 所述第三结构的所述部分或每个部分被用于存储数据，在所述第三结构的 所述部分或每个部分中可发生变化。12. 根据任一项前述权利要求所迷的纳米结构，其中所述第三结构包 括电介质材料。13. 根据权利要求12所述的纳米结构，其中在所述电介质材料中发 生的所述变化是所述电介质材料的极化。14. 根据权利要求12或13所述的纳米结构，其中所述第三结构包括 与所述第二结构的所述导电材料部分或每个导电材料部分相邻的、或者与所述电介质材料的所述部分中，由于在所述电介质材料的所述部分和所述 第二结构的导电部分之间以及在所迷第二结构的导电部分与所述第一结 构之间的电接触，可发生包括极化的变化。15. 根据任一项前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特莫里森鲍曼，罗伯特詹姆士波拉德，约翰马丁格雷格，芬利杜甘莫里森，詹姆士弗洛伊德斯科特，
申请(专利权)人：英国贝尔法斯特女王大学，
类型：发明
国别省市：GB[英国]