CN1655266A - 数据存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据存储装置(100，100’)。数据存储装置(100，100’)包括存储媒体(102，102’)，存储媒体具有电极(110)和位于电极(110)上的电解层(108)。数据存储装置(100，100’)还包括至少一个配置成与电解层(108)接触的探针(104)。此外，存储媒体(102，102’)包括电源装置(118)，电源装置配置成通过至少一个探针(104)和电极(110)提供电压，从而在至少一个探针(104)和电极(110)之间形成电路。通过至少一个探针(104)提供的电压允许在存储媒体(102，102’)的一个或多个存储单元上执行写、读和擦除操作中的一种操作。

Description

数据存储装置

技术领域

本发明涉及数据存储装置。

背景技术

存储装置通常用于各种电子装置中，例如，计算机和个人数字助理。这些存储装置可以根据各自的特点分成许多不同种类。易失性存储装置就是其中的一类。在易失性存储装置中，一旦电源断电，保存的数据或信息就会丢失。随机访问存储器(“RAM”)、动态RAM和静态RAM都是易失性存储装置的例子。在所有这些类型的存储装置中，仅仅在电源给存储装置供电时才保持信息就。

非易失性存储装置构成另一类存储装置。在非易失性存储装置中，即使电源断电，存储装置中的数据或信息都一直保持。非易失性存储装置的例子包括CD-ROM和磁存储装置。非易失性存储装置由于有在断电情况下还能保持数据或信息的能力，所以它比易失性存储装置有几分优越；然而要知道，非易失性存储装置也具有某些缺点。例如，上述装置通常比较大，对冲击/震动敏感，需要相当昂贵的机构，并且消耗的功率比较大。这些消极方面使这些存储装置在低功率的便携式应用中，例如蜂窝电话、掌上型计算机和个人数字助理(“PAD”)中不理想。

另一种非易失性存储装置是基于半导体技术制成的，称作为闪存(FLASH)。虽然基于存储装置的闪存通常相当小，但是由于半导体光刻过程被用于包含在这些装置中的存储单元，使它们在容量上稍受限制。另一种类型的非易失性存储装置基于纳米探针。这些存储器制造比较困难，并在数据存储速率和信噪比(S/N)上受到限制。

先有技术中已知的另一种非易失性存储装置是可编程金属化单元(“PMC”)。PMC通常将硫化玻璃用于非易失性存储单元中。用于这些存储单元中的硫化玻璃通常包括硒(Se)、硫(S)、碲(Te)或它们的组合。图5中描述的PMC 10包括设置在快离子导体12基底上的支撑基片11。一对相对的电极13和14安装在快离子导体12的表面上。PMC 10的电导率可以在高电阻状态和高电导状态之间进行变化。在它正常的高电阻状态下，执行写操作，电位加给电极13或14中的某一个，同时，电极13或14中的另一个保持零电压或接地。具有外加电压的电极13或14作阳极，而保持零电压或接地的电极13或14作阴极。快离子导体材料12的特性在于，在某应用电压下它要承受化学变化和结构变化中的一种或两种。特别是，在一些合适的阈电压下，在阴极上将开始出现来自快离子导体材料12中的金属离子的金属敷覆，并通过快离子导体12向阳极逐渐扩大或发展。随着连续加载这样的电压，所述过程将继续一直到一个或多个导体路径在电极13和14之间扩展为象金属树枝晶或纤维状15，使顶部和底部电极有效互连，这样就大大增加它们之间的电导率。

虽然发现使用PMC能够保存数据，原有的PMC存在一些缺点和不足。例如，由于电极13和14与快离子导体12要集成在一起，PMC 10的存储单元的整个矩阵必须互连，以便允许每一个存储单元寻址。这种提议由于使用光刻实现比较高的存储密度，使得制造成本很高。或者，PMC 10可以用AXON技术公司发表的交叉配置排列，在这种排列中，或者用电阻器、或者最好用二极管或者用晶体管组合成每一个存储单元以便防止串扰。一般地说，这些部件的组合增加了成本，并增加了制造PMC存储器的困难。

发明内容

根据实施例，本发明与数据存储装置有关。数据存储装置包括具有电极和设置在电极上的电解层的存储媒体。数据存储装置还包括至少一个配置成与电解层接触的探针。此外，存储媒体包括通过至少一个探针提供电压的电源装置以及在至少一个探针和电极之间生成电路的电极。通过至少一个探针提供的电压允许在一个或多个存储媒体的存储单元上进行写、读和擦除操作中的一种操作。

附图说明

通过参照附图的以下说明，对本专业的技术人员来说，本发明的特征将变得更加清楚，附图中：

图1示出根据本发明实施例的一个存储装置的简化透视图；

图2示出图1所述存储装置的简化的正面剖视图；

图3示出根据本发明的另一个实施例的存储装置的简化透视图；

图4说明图3所述存储装置的简化正面剖视图；以及

图5示出传统的可编程金属化单元的平面图。

具体实施方式

为了简化和便于说明，本发明将主要参考其中的示范性实施例进行说明。在以下说明中，为了全面理解本发明，许多具体的细节按顺序进行说明。然而，本专业的技术人员将会明白，本发明的实现可以不受这些具体细节的限制。在其他实例中，众所周知的方法和结构没有详细说明，使本发明的说明更加清晰。

高密度存储装置提供给各种电子装置应用，例如，计算机、蜂窝电话、膝上型计算机、个人数字助理等。存储装置包括将信息位写入存储媒体和从存储媒体读出信息的导电探针。导电探针还能从存储媒体擦除信息。写、读和擦除操作可以通过由导电探针施加的电压的电平和偏置来实现。

在一个高密度存储装置的例子中，存储媒体包括电解层和电极。导电探针通过与电极形成的电路可以使电解层的各个区域导电。在这方面，在写和擦除操作期间，可以改变通过电解层各个区域的电导率。此外，在读操作期间，电解层的各个区域也可以通过导电探针寻址。

在另一个例子中，高密度存储装置包括位于电解层上的导电层。导电层可包括不连续的导电元件，电极可以包括与不连续的导电元件公用的连续层。每一个导电元件可以指明不同存储单元的位置。基片也可以处于支撑电极的位置。

导电探针和存储媒体可以彼此相对移动。例如，存储媒体保持在固定位置，导电探针可以相对于存储媒体移动。作为另一个例子，导电探针保持固定位置，存储媒体可以相对于导电探针移动。作为又一个例子，导电探针和存储媒体都可以彼此相对移动。在一个方面，通过在存储媒体和导电探针之间的相对移动，导电探针可以对位于存储媒体中各个位置上的导电元件进行寻址。

高密度存储装置的实例可以包括导电探针矩阵。应用导电探针矩阵可以使每一个探针对存储媒体的一个区域进行寻址，存储媒体的每一个区域是分离互连的。在这方面，可以基本上同时实现多级电路。

通过实现本发明的各个不同的实施例，数据可以保存在以相当高的密度模式，例如大于10Gb/cm²构成的存储单元中。存储单元也可以用非易失性方式保存数据。此外，与某些已知的存储装置比较，由于显著地减少了对光刻的需求，存储单元可以用相当简单、廉价方式配置和使用。

首先参照图1，它示出根据本发明实施例的存储装置100的简化透视图。如图1所示，存储装置100包括存储媒体102和导电探针104。导电探针104配置成对存储媒体102的各个部分寻址。把导电探针104对存储媒体102寻址的位置看做存储单元106。正如下文更详细地说明的，存储单元106一般形成在存储媒体102上的各个不同位置，在这些位置上可以对信息写、读、或擦除。存储单元106可以包括存储媒体102的相当小的部分。在这方面，存储媒体102可以配置成包括，例如，以相当高的密度排列的相当大量的存储单元106的矩阵。此外，存储单元106可以设置在存储媒体102中的任何位置上，从而能够使用相当大量的存储单元106。

如图1中所示，导电探针104与存储媒体102分离。至少借助于导电探针104与存储媒体102的分离配置，导电探针104和存储媒体102至少可以以相对简单的方式相互分离。例如，导电探针104和存储媒体102可以通过电源的分离实现相互分离。在这方面，可以在不需要拆除或替换导电探针104的情况下，撤除或替换存储媒体102。

通常，存储媒体102包括具有相当合适的厚度，例如，约10-1000nm厚的电解层108，来使电流能够流过。根据本发明的实施例，电解层108通常包括，例如硫化玻璃、含金属的玻璃、含金属的非晶态半导体、硫化金属材料等组成的固体结构。广义上，电解层108一般包括由硫、硒和碲的一种或几种元素的任意化合物，或者是三阶、四阶或更高阶化合物。更准确地说，电解层108可以包括从砷、锗、硒、碲、氧、硫和锑中选择一种或多种材料，金属包括各种金属材料，例如银、金、铜、铱、铂、钯或它们的组合。硫化金属材料可以通过光致分解，从硫化物和金属组成的源经过淀积、或用先有技术中已知的任何其它合适的方法生产。例如，可以在电解层108中淀积足够数量的银，以便在整个电解层形成一般的平衡相。

电解层108位于电极110上。如图1所示，电极110沿x和y方向与电解层108一起扩散。在这方面，电极110可以作为公用电极定位到各个不同的存储单元106上。电极110可以包括任何能够在电解层108上产生金属离子迁移电场的导电材料，例如银、金、铜、钯、铂、或它们的组合等。

电极110位于配置成支撑电极110的基片112上。基片112可以包括任何合适的材料，例如，硅、氧化硅、玻璃、塑料、铜等。

如图1所示，存储装置100包括多个导电探针104。虽然图1中只示出3个导电探针104，但是在不脱离本发明范围的情况下，存储装置100中可以包括任何数目的导电探针104。本发明实施例用于选择导电探针104的数目可以根据，例如，所需的寻址速度或存储装置100的数据传送速率选择。因此，例如，如果需要较快的寻址速度和较高的数据传送速率，存储装置100可以设计成包括较大数目的导电探针104。

可以将导电探针104和存储媒体102中的一个或两者配置成彼此相对移动。因此，例如，可以将导电探针104适当定位，以便对电极110上的各个区域寻址。如果将导电探针104配置成相对于存储装置102移动，那么，可以通过例如配置成移动导电探针104的执行机构(图中未示出)来将导电探针104控制在各个位置。此外，根据导电探针104的结构，执行机构可以配置成控制导电探针在x方向或y方向上移动，或者在x和y方向同时移动。因此，例如，如果导电探针104的矩阵设置成沿y方向对存储媒体102上的位置寻址，那么执行机构就可以配置成控制导电探针104在x方向上移动，通过导电探针104能够对存储媒体的大范围进行寻址。作为另一个例子，可以同时在x和y两个方向上控制导电探针104。执行机构也可以配置成控制导电探针104在垂直方向上相对于存储媒体102移动，从而使导电探针104与电解层108分离。

作为另一个例子，存储媒体102可以配置成相对于导电探针104移动。存储媒体102相对于导电探针104的移动能够通过应用一个或多个执行机构(图中未示出)实现。根据存储装置100中应用的导电探针104的配置和数目，执行器可配置成在x方向或y方向，或者x和y方向上移动存储媒体102。在后面说明的类似情况中，存储媒体102可以相对于导电探针104移动到各个位置上，使导电探针104能够对存储媒体102上的各个位置进行寻址。

根据本发明的实施例，存储媒体102可以安装在如美国专利No.6181050和No.6411589共同设计说明的活动支架上，所述两个专利的内容通过引用作为整体组合在本发明中。在这方面，这些专利说明的可移动支架可以用来使媒体102相对于导电探针104移动。

现在转到图2，图中示出图1所述存储装置100的简化正面剖视图。图2更详细地描述了导电探针104。如图2所示，导电探针104包括一个斜角结构。然而，在不脱离本发明范围情况下，导电探针104可以包括对电解层108上各个位置进行寻址的任何合理的结构。例如，导电探针104可以包括相对地垂直的部分或相对地直的结构。此外，导电探针104可以包括任何能够传导电流的合适材料，例如，银、铜、铂、钯、金、铱、及它们的组合、重掺杂半导体，如硅(Si)、多晶硅等以及金属化绝缘材料或半导体材料，其中，金属化材料可以包括合适的电导体等。

导电探针104包括触点部分114。导电探针104可以包括与触点部分114连成一体的尖端116，尖端116配置成对电解层108的相当小的部分进行寻址，例如，以相当高的密度排列的存储单元106。尖端116一般包括一个倒锥形，所述倒锥形可以与导电探针104一起通过微加工形成。因此，尖端116可以与导电探针104结合在一起。然而，另一方面，在不脱离本发明范围的情况下，尖端116可以单独与导电探针104的触点部分114连接。所处尖端可以包括任何能够引导电荷的合适材料，例如银、铜、铂、钯、金、铱及它们的组合、重掺杂半导体，如硅(Si)、多晶硅等，金属化绝缘材料或半导体材料，其中，金属化材料可以包括合适的导电体等。

正如上面说明的，导电探针104执行写、读和擦除操作。为了执行写操作，导电探针104定位在电解层108上所需的位置上，例如，存储单元106的位置上。将导电探针104定位在所需的电解层108的位置上的操作可以按照上面所述的过程实现。当导电探针104定位在电解层108所需位置上，并处于与电解层108上所需位置接触时，电源装置118通过导电探针104、电解层108将电位提供给电极110，从而形成电路。电源装置118可以包括能够通过导电探针104提供各种电压的合适的现有装置。

通过导电探针104提供的电压足以使电极110(在此情况下为阳极)中的金属变成金属离子。金属离子溶入电解层108。溶入电解层108中的金属离子通过电解中的还原和析出形成或构造成导电路径(例如树枝晶120)。在导电探针104和电极110之间树枝晶120的生长，减小了导电探针104和电极110之间的存储单元106中的电解层108的电阻。

导电探针104可以移到另一个所需的存储单元106的位置上，上述过程可以重复写入其它所需的存储单元106中。所述过程可以重复任何次数，以便将数据写入任何数目的存储单元106中。

为了执行读操作，导电探针104要定位在所需的存储单元106上。这样，导电探针104在所需存储单元106上的定位又可以用上述方法实现。一旦导电探针104被定位在存储媒体102上，并与存储媒体102上所需位置接触，例如所需的存储单元106，在导电探针104和电极110之间就加载了电位。选择加载的电压主要是防止在存储单元106中的电解层108上形成树枝晶120。因此，通过导电探针104加载的电压可以小于，例如在写或擦除操作期间加载的电压。

在存储单元106和电极112的位置上，电解层108中的电阻取决于电导路径，例如树枝晶120的存在。例如，当树枝晶120出现在它们之间时，导电探针104和电极110之间的电阻较低。或者，如果在存储单元106中没有形成树枝晶120，则导电探针104和电极110之间的电阻较高。

在存储单元106的位置上，电解层108中的电阻可以通过例如电阻测量装置122检测。电阻测量装置122可以包括任何合适的、能测量电解层108中电阻的传统的电阻测量装置。电阻的大小可以表示为1和0，存储装置100可以包括二进制存储系统。因此，例如，每一个存储单元106可以构成二进制存储系统中的一个位。

在存储单元106中，较高的电阻可以例如表示为0，较低的电阻可以表示为1，使用这种交替表示法没有偏离本发明的范围。因此，导电探针104可以用来确定选择的存储单元106是表示为1还是表示为0。此外，通过在导电探针104和存储媒体102之间的相对移动，1和0的位置可以通过检测存储单元106的各个位置的电阻确定。

为了执行擦除操作，导电探针104定位在所需的存储单元106上。将导电探针104定位在所需的存储单元106上的过程可以按照上述方法实现。一旦导电探针104定位在存储单元106上，并与所需的存储单元106接触，在导电探针104和电极110之间就建立了电位，从而形成电路。与上述写操作期间提供的电位相比，通过导电探针104提供的电压具有反偏压。所述反偏压通常会使树枝晶120中的金属离子扩散回电极110，再次成为金属。换句话说，反偏压通常会使电解层108中的树枝晶120重新构造或形成较小的电导。所述操作使存储单元106位置上的电解层108中的电阻返回高电阻状态。

擦除操作可以在存储单元106不同的”写入”区域重复任意次，以便使这些区域返回高电阻状态。在这方面，导电探针104可以选择所需的存储单元106执行擦除操作。此外，在导电探针104和存储媒体102之间的相对移动可以用上述任何方法实现。

存储装置100可以包括图1和2中没有规定的附件。例如，存储装置100可以包括控制器，它用于确定什么时候执行读、写和擦除操作，以及确定对存储单元106中的哪一个执行这些操作。存储装置100也可以包括用于控制导电探针104和存储媒体102之间的相对移动的控制器，以及用于控制通过导电探针104提供的电压的控制器。在导电探针104和存储媒体102之间相对移动的装置，例如MEM装置也可以包括在存储装置100中。

现在参照图3，图中示出根据本发明另一个实施例的存储装置100’的简化透视图。存储装置100’包括存储装置100中包含的所有元件。这样，下面仅仅说明包含在存储装置100’的那些与包含在存储装置100中的元件不同的元件。此外，正如上面对图1描述的存储装置100说明的那样，存储装置100’可以包括图3没有专门示出的附件。

根据所述实施例，存储装置100’的存储媒体102’包括由多个导电元件126组成的导电层124。导电元件126通常形成存储单元106’的物理位置。即，例如，每一个导电元件126可以形成存储单元106’的位置。导电元件126以基本上不连续的矩阵排列在导电层124上。换句话说，导电元件126相互之间留有一定空间。导电原件126可以通过，例如，所需的材料的淀积，并通过传统的光刻和蚀刻处理形成。此外，或另一方面，导电元件126可以通过传统的纳米自汇集技术(Nano self-assembly techniques)形成。

导电元件126相互之间可以留有足够的距离，以便防止例如当导电探针104加载电压时在导电元件126之间导电。导电元件126之间的间距可以根据多个因子选择。这些因子可以包括例如组成导电元件的材料、用于生成过程的物理限制和导电元件126的位置等。

为了简化说明，在图3描述的导电元件126的数目相对较少。然而应该明白，在不脱离本发明范围的情况下，存储媒体102’可以包括任意数目的导电元件126。例如，由于每一个导电元件126可以表示存储媒体102’中的一位或一个存储单元106’，包括在存储媒体102中的导电元件126的数目可以根据所需的存储容量选择。

导电元件126可以包括任何适合的导电材料。例如，导电元件108可以由铂、铂合金(例如铂-铱合金)、金、铱、银、钯、铜或其它这样的材料组成，这些材料不包括或没有形成绝缘氧化物，如那些耐热金属材料(钼、铌、钽、锆、铪)等。此外，导电元件126可以包括相对较薄的，例如大约5-500nm厚的材料薄膜。

导电元件126由电解层108支撑，电解层108位于电极110上。正如图3所示，电极110主要沿x和y方向向导电层124的导电元件126的矩阵同时扩散。在这方面，电极110可以作为公用电极与导电元件126连接。也可以以定位在基片112上的形式来说明电极110。

正如图3所示，存储装置100’包括多个导电探针104。虽然在图3中只说明了3个导电探针104，但是在不脱离本发明范围的情况下，存储装置100’可以包括任意数目的导电探针104。例如，存储装置100’可以包括单个导电探针104、与x或y方向上的导电元件126数目相同的导电探针104、与导电元件126数目相同的导电探针104以及它们之间任意数目的导电探针104。本发明实施例选择使用导电探针104的数目可以根据例如存储装置100’所需的寻址速度或数据传送速率确定。因此，例如，如果需要较快的寻址速度或较高的数据传送速率，存储装置100’可以包括较大数目的导电探针104。

导电探针104和存储媒体102’可以以上述所述的任何方式彼此相对移动，使导电探针102能够对导电元件126的各个位置进行寻址。

图4说明图3描述的存储装置100’的简化正面剖视图。在图4中更详细地说明了导电探针104和导电元件126。图4描述的存储装置100’包括图2描述的存储装置100中包含的所有元件。这样，图4只说明那些与上述图2说明的元件不同的元件。

导电探针104的触点部分114的大小等于或小于导电元件126。这样，导电探针104可以配置成对导电元件126进行单个寻址。此外，导电探针104可以包括与触点部分114连成一体的尖端116，尖端116配置成一个一个地对导电元件126进行单独寻址，例如，当触点部分114与导电元件126相比相对较大时。

如上所述，导电探针104执行写、读和檫出操作。为了执行写操作，导电探针104定位在所需导电元件126上。如上所述方法那样，可以将导电探针104定位在所需导电元件126上。一旦导电探针104被定位在所需导电元件126上，并处于与所需导电元件126接触，由电源装置118通过导电探针104、导电元件126和电解层108建立电位并加到电极110上，从而产生电流。电源装置118可以包括能够通过导电探针104提供各种电压的合适的已知装置。

通过导电探针104提供的电位足以使电极110(此时它为阳极)上的金属成为金属离子。金属离子溶入电解层108。溶入电解层108中的金属离子量一般与计数器电极对应，这时的计数器电极通过导电探针104接触导电元件126。溶入电解层108中的金属离子通过导电元件126(这时的导电元件126是阴极)上的阳离子固溶体析出形成导电路径，例如金属树枝晶120。在导电元件126和电极110之间的树枝晶120的生长将使选择的导电元件126和电极110之间的电解层108的电阻减小。

导电探针104可以移动到另一个所需的导电元件126，并且上述过程可以重复写入其它所需的导电元件126中。所述过程可以重复任意次数，以便将数据写入由导电元件126确定的各个存储单元106’中。

为了执行读操作，导电探针104要定位在所需的导电元件126上。上述方法可以将导电探针104再次定位在所需的导电元件126上。一旦导电探针104定位在所需的导电元件126上，并与所需的导电元件126接触，电位就从导电探针104通过所需的导电元件126加到电极112上。选择加载的电压主要是防止在存储单元106’位置上的电解层108中形成树枝晶120。因此，例如，通过导电探针104加载的电压可以比在写或擦除操作期间加载的电压低。

通过电解层108在导电元件126和电极110之间产生的电阻大小取决于导电路径，例如树枝晶120是否出现。例如，当它们之间的电解层108形成了树枝晶120时，导电元件126和电极110之间的电阻较低。相反，如果导电元件126和电极110之间没有形成树枝晶120，则导电元件126和电极110之间的电阻较高。

导电元件126和电极110之间的电解层108的电阻可以由例如电阻测量装置122检测。电阻测量装置122可以包括任何合适的、能够测量导电元件126和电极110之间电阻的传统的电阻测量装置。电阻的大小可以用1和0表示，存储装置100’可以包括二进制存储系统。因此，例如，每一个导电元件126可以构造成二进制存储系统中的一位或存储单元106’。

虽然在不脱离本发明范围情况下可以使用其他表示方法，但是在存储装置102’中，较高的电阻可以表示0，而较低的电阻可以表示1。因此，导电探针104可以确定所选择的导电元件126是表示1还是表示0。此外，通过在导电探针104和存储媒体102’之间的相对移动，1和0的位置可以通过检测导电元件126的各个位置上的电阻确定。

为了执行檫出操作，导电探针104要定位在所需的导电元件126上。用上述方法可以将导电探针104定位在所需的导电元件126上。一旦导电探针104被定位在所需的导电元件126上，并处于与所需的导电元件126接触，在导电探针104和电极110之间就建立了电位，从而形成电路。与在写操作期间加载的电位比较，通过导电探针104加载的电位具有反偏压。反偏压通常会使树枝晶120中的金属离子扩散回电极110，再次成为金属。换句话说。反偏压通常会使电解层108中的树枝晶120重构造或形成较低的电导。这会引起所选择的导电元件126和电极110之间的电阻返回它的高电阻状态。

擦除操作可以使导电元件126的各种”写”操作重复任意次数，并使这些区域返回高电阻状态。此时，导电探针104可以在所需导电元件126上执行擦除操作。此外，导电探针104和存储装置102’之间的相对移动可以用上述任何方法实现。

存储装置100’可以包括图3和4没有专门说明的附件。例如，存储装置100’可以包括确定何时、对哪一个导电元件126执行读、写或擦除操作的控制器。存储装置100’也可以包括控制导电探针104和存储装置102’相对移动的控制器，以及控制通过导电探针104加载电位的控制器。在导电探针104和存储媒体102’之间相对移动的装置，例如MEM装置，也可以包括在存储装置100’中。

借助于本发明的某些实施例，数据可以保存在具有相当高的密度，例如，大于10Gb/cm²的非易失性存储装置中。此外，与某些原有存储装置相比，存储装置可以用相对比较简单和廉价方式进行配置和使用。

前面说明和表示的就是本发明的最佳实施例和它的一些变化。这里使用的术语说明和图仅仅用图示方法进行描述，这并不意味着是一种限制。本专业的技术人员将明白，许多变化都包括在本发明的精神和范围内，这些变化由下面的权利要求书确定—它们是等价的—在权利要求书中，除非另有说明，所有术语都意味着处于权利要求书的最广泛的合理的范围内。

Claims (10)

1.一种数据存储装置(100，100’)，它包括：

存储媒体(102，102’)，它包括：

电极(110)；以及

位于所述电极(110)上的电解层(108)；

至少一个配置成与所述电解层(108)接触的探针(104)，其中，所述电解层(108)位于所述探针(104)和所述电极(110)之间；以及

电源装置(118)，它配置成通过所述至少一个探针(104)和所述电极(110)提供电压，从而在所述至少一个探针(104)和所述电极(110)之间形成电路，其中，由所述至少一个探针提供的所述电压允许在所述存储媒体(102，102’)的一个或多个存储单元上进行写、读和擦除操作中的一种操作。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述存储媒体(102，102’)和所述至少一个探针(104)中的一个或两者可以彼此相对移动。

3.如权利要求1和2中任意一个所述的装置，其中，所述存储媒体(102，102’)还包括：

位于所述电解层(108)上的导电层(124)，其中，所述至少一个探针(104)配置成与所述导电层(124)接触。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述导电层(124)包含由铂、钯、金、铱、银、铜和其它不包括或形成绝缘氧化物的材料组成的组中的至少一种材料。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述导电层(124)包括多个相互间隔一定距离的离散的导电元件(126)，其中，所述多个离散的导电元件(126)与存储单元相关联。

6.一种将数据保存到存储媒体(102，102’)中的方法，所述存储媒体(102，102’)具有电极(110)和位于所述电极(110)上的电解层(108)，所述方法包括：

使至少一个探针(104)与所述电解层(108)接触，其中，所述至少一个探针(104)与所述存储媒体(102，102’)分离；

将电压通过所述至少一个探针(104)加到一个或多个存储单元的位置上，使得在所述至少一个探针(104)和所述电极(110)之间形成一个或多个电路，其中，所述电压的施加允许在所述存储媒体(102，102’)的一个或多个存储单元上执行写、读和擦除操作中的至少一种操作。

7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括：

使所述至少一个探针(104)和所述存储媒体(102，102’)中的一个或两者彼此相对移动，以便使所述至少一个探针(104)定位在所述一个或多个存储单元的各个不同位置上。

8.如权利要求6和7中任意一个所述的方法，其中，在所述电解层(108)上设置由所述离散的导电元件(126)形成的导电层(124)。

9.一种计算机可读存储媒体，在所述所述存储媒体上嵌入有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序执行用于将数据保存到所述存储媒体(102，102’)中的方法，所述存储媒体具有电极(110)和位于所述电极(110)上的电解层(108)，所述一个或多个计算机程序包括一组指令，所述一组指令用于：

使所述至少一个探针(104)与所述电解层(108)接触，其中，所述至少一个探针(104)与所述存储媒体(102，102’)分离；

将电压通过所述至少一个探针(104)加到所述一个或多个存储单元的位置上，使得在所述至少一个探针(104)和所述电极(110)之间形成一个或多个电路，其中，所述电压的施加允许在所述一个或多个存储单元上执行写、读和擦除操作中的一种操作。

10.如权利要求9所述的计算机可读所述存储媒体，所述一个或多个计算机程序还包括一组指令，所述一组指令用于：

使所述至少一个探针与设置在所述电解层(108)上的不连续的导电层(124)接触。

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