JP5755782B2 - 不揮発性抵抗変化素子 - Google Patents
不揮発性抵抗変化素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5755782B2 JP5755782B2 JP2014108583A JP2014108583A JP5755782B2 JP 5755782 B2 JP5755782 B2 JP 5755782B2 JP 2014108583 A JP2014108583 A JP 2014108583A JP 2014108583 A JP2014108583 A JP 2014108583A JP 5755782 B2 JP5755782 B2 JP 5755782B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- resistance change
- resistance
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
実施形態の不揮発性抵抗変化素子は、第1電極と、第1電極に対向する第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置された抵抗変化層とを備える。第1電極は金属元素を含み、第2電極はn型半導体を含む。抵抗変化層は半導体層から形成される。
[1]不揮発性抵抗変化素子の構造
図5は、第1実施形態に係る不揮発性抵抗変化素子の構造を示す断面図である。
次に、第1実施形態に示した不揮発性抵抗変化素子の製造方法について説明する。
上述した製造方法により製造された抵抗変化素子10のスイッチング原理を、図6(a)及び図6(b)を用いて説明する。
第2実施形態の不揮発性抵抗変化素子は、抵抗変化層3と下部電極2との間に拡散防止層4を備える。その他の構成は第1実施形態と同様である。
図9は、第2実施形態に係る不揮発性抵抗変化素子の構造を示す断面図である。
次に、第2実施形態に示した不揮発性抵抗変化素子の製造方法について説明する。
図10(a)は図9に示した不揮発性抵抗変化素子20の低抵抗状態を示す断面図である。
第3実施形態の不揮発性抵抗変化素子は、抵抗変化層3として成膜条件の異なる2種類のアモルファスシリコンを備える。その他の構成は第1実施形態と同様である。
図11は、第3実施形態に係る不揮発性抵抗変化素子の構造を示す断面図である。
次に、本実施形態に示した不揮発性抵抗変化素子の製造方法について説明する。
図12(a)は図11に示した不揮発性抵抗変化素子30の低抵抗状態を示す断面図であり、フィラメントが成長した状態を示す。図12(b)は不揮発性抵抗変化素子30の高抵抗状態を示しており、フィラメントが消滅した状態を示す。
第4実施形態では、実施形態の不揮発性抵抗変化素子が適用されるメモリセルアレイについて説明する。
Claims (8)
- 第1配線層と、
前記第1配線層と交差するように配置され、少なくとも前記第1配線層側にn型半導体層が配置された第2配線層と、
前記第1配線層と前記第2配線層とが交差する交差部の前記第1配線層と前記第2配線層との間に配置され、金属元素を含む第1電極と、
前記第1電極と前記第2配線層との間に配置され、前記第1電極が含む前記金属元素から構成される導体部が形成される抵抗変化層と、
前記抵抗変化層と前記第2配線層との間に配置され、絶縁性材料から構成された第1の層とを具備し、
前記導体部は前記第2配線層と離隔されることを特徴とする不揮発性抵抗変化素子。 - 前記第1電極と前記第2配線層間に印加するリセット電圧により、低抵抗状態から高抵抗状態へ遷移するリセット動作が行われ、
前記第1電極と前記第2配線層間に0Vから前記リセット電圧まで電圧を掃引したときに、
(1)前記リセット電圧の10分の1の電圧と前記リセット電圧との間の電流変化量の最大値が1桁以内、
(2)0Vと前記リセット電圧の2分の1の電圧との間の電流変化量の最大値が、前記リセット電圧の2分の1の電圧と前記リセット電圧との間の電流変化量の最大値に比べて小さいにおいて、
前記(1)、(2)のいずれかを満たすことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性抵抗変化素子。 - 前記第1の層は、高誘電率を持つ材料を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性抵抗変化素子。
- 前記第1の層は、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、及びシリコン窒化膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性抵抗変化素子。
- 前記第1の層は、前記抵抗変化層と同じ材料を含み、前記抵抗変化層と比べて密度、ダングリングボンド数、欠陥数のいずれかが異なることを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性抵抗変化素子。
- 前記第2配線層が含むn型半導体の不純物濃度は、1×1018cm−3以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性抵抗変化素子。
- 前記抵抗変化層は、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、酸化シリコン、及び窒化シリコンのいずれかを含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の不揮発性抵抗変化素子。
- 前記第1電極が含む金属元素は、Ag、Co、Ni、Ti、Cu、Alのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の不揮発性抵抗変化素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014108583A JP5755782B2 (ja) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | 不揮発性抵抗変化素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014108583A JP5755782B2 (ja) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | 不揮発性抵抗変化素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011160209A Division JP2013026459A (ja) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | 不揮発性抵抗変化素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014195111A JP2014195111A (ja) | 2014-10-09 |
JP5755782B2 true JP5755782B2 (ja) | 2015-07-29 |
Family
ID=51840107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014108583A Expired - Fee Related JP5755782B2 (ja) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | 不揮発性抵抗変化素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5755782B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11532786B2 (en) * | 2018-11-16 | 2022-12-20 | Tetramem Inc. | Large-scale crossbar arrays with reduced series resistance |
KR102314918B1 (ko) * | 2019-11-11 | 2021-10-21 | 한국과학기술원 | 소프트 뉴로모픽 시스템을 위한 소프트 멤리스터 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101159075B1 (ko) * | 2006-06-27 | 2012-06-25 | 삼성전자주식회사 | n+ 계면층을 구비한 가변 저항 랜덤 액세스 메모리 소자 |
JP5227544B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2013-07-03 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
US8208284B2 (en) * | 2008-03-07 | 2012-06-26 | Unity Semiconductor Corporation | Data retention structure for non-volatile memory |
JP2009267219A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
WO2010026625A1 (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-11 | 株式会社 東芝 | 不揮発性半導体記憶装置 |
JP5388710B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2014-01-15 | 株式会社東芝 | 抵抗変化メモリ |
JP4951044B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2012-06-13 | 株式会社東芝 | 不揮発性メモリ装置及びその製造方法 |
-
2014
- 2014-05-26 JP JP2014108583A patent/JP5755782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014195111A (ja) | 2014-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8750020B2 (en) | Resistive switching for non volatile memory device using an integrated breakdown element | |
JP5154138B2 (ja) | n+界面層を備えた可変抵抗ランダムアクセスメモリ素子 | |
US9865809B2 (en) | Nonvolatile resistance change element | |
US8187945B2 (en) | Method for obtaining smooth, continuous silver film | |
JP5364739B2 (ja) | 不揮発性抵抗変化素子 | |
JP2012174766A (ja) | 不揮発性抵抗変化素子 | |
US9082973B2 (en) | Resistance random access memory device | |
KR20140040675A (ko) | 쌍극성 저장소자 및 이를 형성하는 방법을 채용하는 메모리 셀을 가진 복수-레벨 메모리 어레이 | |
KR20070090328A (ko) | 비휘발성 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 어레이 | |
JP2012089567A (ja) | 不揮発性抵抗変化素子 | |
US8320159B2 (en) | Resistance variable nonvolatile memory device | |
KR20180093103A (ko) | 반도체 메모리 장치, 그 구동 방법, 및 반도체 장치 제작 방법 | |
US9978941B2 (en) | Self-rectifying resistive random access memory cell structure | |
US9349445B2 (en) | Select devices for memory cell applications | |
TW201209824A (en) | Memory cell with resistance-switching layers including breakdown layer | |
JP2007158325A (ja) | 双方向ショットキーダイオードを備えるクロスポイント型抵抗メモリ装置 | |
US8772753B2 (en) | Nonvolatile semiconductor storage device | |
JP5422534B2 (ja) | 不揮発性抵抗変化素子および不揮発性抵抗変化素子の製造方法 | |
JP5755782B2 (ja) | 不揮発性抵抗変化素子 | |
JP2013201271A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 | |
US20150263278A1 (en) | Memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150410 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150428 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150527 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5755782 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |