JP2006093736A - 電子素子およびこの電子素子を用いた記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流を印加した時にエレクトトマイグレーションによって少なくとも形状あるいは組成が変化する記憶コア101を有する電子素子であって、電流印加のための2つの電極102,103と表面電位あるいは電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極104を有する。
【選択図】図1
Description
本発明の他の構成は、電流を印加した時にエレクトトマイグレーションによって少なくともボイドあるいは組成が変化する記憶コアを有する電子素子であって、電流印加のための2つの電極と表面電位あるいは電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極を有することを特徴とする。
(1)磁気記録装置並みの大記憶容量と読み書き速度を有し、製造工程の簡素化と安価素材の採用によって記憶装置の製造コストを低減できる。
(2)機械的可動部分が不必要で半導体メモリ以上にコンパクトである不揮発性記憶装置を提供できる。
(3)さらに、本発明の記憶装置のアレー部分の形成には、高温の熱工程を必要としないので、アレー部分の積層化が容易で、かつ、絶縁性基板の材質選択の幅が広く、従って、記録密度の点では半導体メモリをはるかにしのぐことが可能である。
(4)また、本発明の電子素子は、比較的高い耐熱性を有する有機系樹脂の表面にも形成可能であり、高い適応性がある。
102 電極A
103 電極B
104 センス電極
105 均一分布拡散種
106 電極Aから電極Bに流れる電流
107 電極A側に濃縮された拡散種
108 電極Bから電極Aに流れる電流
109 電極B側に濃縮された拡散種
201 形成直後の2成分が層状に形成された記憶コア
202 電極A
203 電極B
204 センス電極
205 均一混合により体積を減じた記憶コア
206 電極Aから電極Bに流れる電流
207 電極A側に発生したボイド
208 電極Bから電極Aに流れる電流
209 電極B側に発生したボイド
301 記憶コア
302 電極A
303 電極B
304 センス電極
305 均一分布拡散種
306 電極Aから電極Bに流れる電流
307 電極A側に濃縮された拡散種
308 電極Bから電極Aに流れる電流
309 電極B側に濃縮された拡散種
501 形成直後の2成分が層状に形成された記憶コア
502 電極A
503 電極B
504 センス電極
505 均一混合により体積を減じた記憶コア
506 電極Aから電極Bに流れる電流
507 電極A側に発生したボイド
508 電極Bから電極Aに流れる電流
509 電極B側に発生したボイド
601 記憶コア
602 電極A
603 電極B
604 センス電極
605 均一分布拡散種
606 電極Aから電極Bに流れる電流
607 電極A側に濃縮された拡散種
608 電極Bから電極Aに流れる電流
609 電極B側に濃縮された拡散種
701 カーボンナノチューブ製記憶コア
702 電極A
703 電極B
704 センス電極
705 挿入原子
706 電極Aから電極Bに流れる電流
707 電極A側に集合した挿入原子
708 電極Bから電極Aに流れる電流
709 電極B側に集合した挿入原子
801 記憶コア
802 電極A
803 電極B
804 断面積の小さい部分
901 絶縁性基板
902 センス電極
903 接続線
904 センスビット線
905 記憶コア
906 電極A
907 書き込みビット線
908 電極B
909 ワード線
910 保護絶縁膜
1001 絶縁性基板
1002 電極A
1003 記憶コア
1004 保護絶縁膜
1005 電極B
1006 ビット線
1007 ワード線
1101 書き込みビット線(B1)
1102 書き込みビット線(B2)
1103 書き込みビット線(B3)
1104 書き込みビット線(B4)
1105 書き込みビット線(B5)
1111 ワード線(W1)
1112 ワード線(W2)
1113 ワード線(W3)
1114 ワード線(W4)
1115 ワード線(W5)
1121 センスビット線(S1)
1122 センスビット線(S2)
1123 センスビット線(S3)
1124 センスビット線(S4)
1125 センスビット線(S5)
1131 記憶セルの一単位
1132 センスコラムデコーダ
1133 書き込みコラムデコーダ
1134 ロウデコーダ
1135 センスアンプ
1201 ビット線(B1)
1202 ビット線(B2)
1203 ビット線(B3)
1204 ビット線(B4)
1205 ビット線(B5)
1211 ワード線(W1)
1212 ワード線(W2)
1213 ワード線(W3)
1214 ワード線(W4)
1215 ワード線(W5)
1221 記憶セルの一単位
1222 コラムデコーダ
1223 ロウデコーダ
1224 センスアンプ
1301 表面電位φ(eV)
1401 導体1のフェルミレベル
1402 導体1の表面電位
1403 導体2のフェルミレベル
1404 導体2の表面電位
1405 真空を基準にした電位座標軸
1406 近接の結果増加した電荷
1407 近接の結果減少した電荷
1501 記憶コア
1502 電極A
1503 電極B
1504 センス電極
1505 濃縮された拡散種
1506 電流計
1507 電荷
1508 電極Bから電極Aに流れる電流
1509 濃縮された拡散種の移動
1601 記憶コア
1602 電極A
1603 電極B
1604 センス電極
1605 電極B側に発生したボイド
1606 電極A側に発生したボイド
1701 記憶コア
1702 電極A
1703 電極B
1704 センス電極
1705 電極A側に濃縮された拡散種
1706 電極B側に濃縮された拡散種
1801 記憶コア
1802 電極A
1803 電極B
1804 センス電極
1805 電極A側に濃縮された拡散種
1806 電極B側に濃縮された拡散種
1901 記憶コア
1902 電極A
1903 電極B
1904 センス電極
1905 電極A側に発生したボイド
1906 電極B側に発生したボイド
2001 記憶セルの一単位
2002 トランジスタ
2003 トランジスタ
2004 トランジスタ
2005 トランジスタ
2006 トランジスタ
2007 ダミー素子
2008 選択されたワード線
2009 選択されたビット線
2010 ダミーワード線
2011 ダミービット線
Claims (18)
- 電流を印加した時にエレクトロマイグレーションによって少なくとも形状あるいは組成が変化する記憶コアを有する電子素子において、電流印加のための2つの電極と表面電位あるいは電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極を有することを特徴とする電子素子。
- 電流を印加した時にエレクトトマイグレーションによって少なくともボイドあるいは組成が変化する記憶コアを有する電子素子において、電流印加のための2つの電極と表面電位あるいは電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極を有することを特徴とする電子素子。
- 電流を印加した時にエレクトトマイグレーションによって少なくとも形状あるいは組成が変化する合金製の記憶コアを有する電子素子において、電流印加のための2つの電極と表面電位あるいは電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極を有することを特徴とする電子素子。
- 電流を印加した時にエレクトトマイグレーションによって少なくとも形状あるいは組成が変化する記憶コアを有する電子素子において、電流印加のための2つの電極と表面電位あるいは電気抵抗あるいはショットキー障壁高さの変化にともなう接合抵抗の変化を感知する電極を有することを特徴とする電子素子。
- 前記記憶コアとして、その少なくとも一部の形状あるいはその少なくとも一部の元素組成比が変化する物質を用い、前記記憶コアが2種以上の元素を含む電導性合金から構成され、前記電導性合金として、In―Au合金,Sn―Ni合金またはAu―Si合金を使用する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子素子。
- 前記記憶コアとして、その少なくとも一部の形状あるいはその少なくとも一部の元素組成比が変化する物質を用い、前記記憶コアがカーボンナノチューブの中空芯に金属原子を部分的に挿入した構成からなる請求項1または4記載の電子素子。
- 前記表面電位の変化を感知する電極が前記記憶コアと絶縁されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子素子。
- 前記電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極が前記記憶コアと直接接合されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子素子。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子素子が同一基板上に複数個配置されていることを特徴とする集積電子素子。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子素子が同一基板上に縦横に配置され、前記2つの電極のそれぞれに接続されたビット線とワード線を有し、該ビット線と該ワード線とを選択することでアクセスする前記電子素子を特定することができることを特徴とする集積電子素子。
- 前記基板上に前記ビット線と前記ワード線とを選択するためのデコーダ回路が配置されている請求項10記載の集積電子素子。
- 前記基板上に前記記憶コアの表面電位を検知するセンスアンプ回路が配置されている請求項9,10または11記載の集積電子素子。
- 記録を書き込む際に前記記憶コアの少なくとも一部の温度を上昇させて溶融させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子素子。
- 記録を書き込む際に前記記憶コア自身のジュール熱によって前記記憶コアの少なくとも一部の温度を上昇させる請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子素子。
- 電流を流すことで前記記憶コアにエレクトトマイグレーションによる形状あるいは組成を変化させ、記録を書き込むことを特徴とする請求項1、3または4記載の電子素子を用いた記録の書込み方法。
- 電流を流すことにより前記記憶コアにエレクトトマイグレーションによる形状あるいは組成を変化させ、前記表面電位の変化を感知する電極に生じる電荷の移動量を検出することによって、前記記憶コアの記録の読み出しを行うことを特徴とする請求項1、3または4記載の電子素子を用いた記録の読み出し方法。
- 電流を流すことにより前記記憶コアにエレクトトマイグレーションによる形状あるいは組成を変化させ、前記電気抵抗あるいは接合抵抗の変化を感知する電極と前記記憶コア間の接合抵抗または電気抵抗の変化を検出し、前記記憶コアの記録の読み出しを行うことを特徴とする請求項1、3または4記載の電子素子を用いた記録の読み出し方法。
- 電流を流すことにより前記記憶コアにエレクトトマイグレーションによる形状を変化させ、前記表面電位の変化を感知する電極と前記記憶コア間の電気容量の変化を検出し、前記記憶コアの記録の読み出しを行うことを特徴とする請求項1、3または4記載の電子素子を用いた記録の読み出し方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005340323A JP2006093736A (ja) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | 電子素子およびこの電子素子を用いた記録方法 |
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JP2005340323A JP2006093736A (ja) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | 電子素子およびこの電子素子を用いた記録方法 |
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KR100903418B1 (ko) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 전자이주 효과를 이용한 메모리 셀 |
JP2013520012A (ja) * | 2010-02-15 | 2013-05-30 | マイクロン テクノロジー, インク. | メムキャパシタ・デバイス、電解効果トランジスタ・デバイス、不揮発性メモリ・アレイ、および、プログラミング方法 |
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2005
- 2005-11-25 JP JP2005340323A patent/JP2006093736A/ja active Pending
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