JP2013046010A - 情報記憶素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】相変化材料にそれぞれ形状の異なるパルス電流を流すことによって、アモルファス状態、微細な結晶粒からなる固相結晶、粒径の大きな結晶状態からなる溶融結晶の3状態を形成し、従来に比較してパルス電流条件のマージンが広く、信頼性の高い多値記録が可能な情報記憶素子を実現する。3状態を形成するには、相変化材料の組成を変更したり、他の元素を添加したりすることによって、溶融後の再結晶化速度および抵抗を制御する。
【選択図】図1
Description
11 酸化シリコン膜
12 タングステン膜(下部電極)
13 酸化シリコン膜
14 タングステンプラグ
15 Ge2Sb2Te5膜
16 タングステン膜(上部電極)
17 酸化シリコン膜
1001 I/Oインタフェース
1002 メモリセルアレイ
1003〜1006 電源
1007 電圧セレクタ
1008 配線セレクタ
1009 制御部
1010 読み取り部
Claims (9)
- 相変化材料に生じる抵抗変化を利用して情報の記録および消去を行う情報記憶素子であって、
前記相変化材料の結晶状態のうち、
前記相変化材料をその溶融温度以下の第1温度に保持することにより得られる第1結晶状態と、
前記相変化材料を溶融させた後、前記第1温度よりも高い第2温度まで徐冷することにより得られる第2結晶状態と、
の少なくとも2状態を利用して情報の記録を行うことを特徴とする情報記憶素子。 - 前記第1結晶状態の抵抗値は、前記第2結晶状態の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の情報記憶素子。
- 前記第1結晶状態の結晶粒径は、前記第2結晶状態の結晶粒径よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の情報記憶素子。
- 前記第1温度は、結晶核の生成が主体となる温度であり、前記第2温度は、結晶の成長が主体となる温度であることを特徴とする請求項1記載の情報記憶素子。
- 前記相変化材料は、Co、Ni、Cr、Ti、Zn、Ag、Auからなる群より選択される一種以上の導体、またはZrO2、SiO2、TiO2、Cr2O3からなる群より選択される一種以上の絶縁体が添加されたGe2Sb2Te5であることを特徴とする請求項1記載の情報記憶素子。
- 前記相変化材料のアモルファス状態、前記第1結晶状態、および前記第2結晶状態の3状態を利用して3値情報の記録を行うことを特徴とする請求項1記載の情報記憶素子。
- 相変化材料に生じる抵抗変化を利用して情報の記録および消去を行う情報記憶素子であって、
前記相変化材料の相状態のうち、
前記相変化材料を第1相状態に相転移させる第1パルス電流よりも電流値が小さい第2パルス電流によって、前記相変化材料が前記第1相状態から相転移する第2相状態と、
前記第2パルス電流よりも電流値が大きく、かつパルス幅が長い第3パルス電流によって、前記相変化材料が前記第1相状態から相転移する第3相状態と、
の少なくとも2状態を利用して情報の記録を行うことを特徴とする情報記憶素子。 - 前記第1相状態の抵抗値は、前記第3相状態の抵抗値よりも大きく、前記第3相状態の抵抗値は、前記第2相状態の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項7記載の情報記憶素子。
- 前記第1相状態、前記第2相状態および前記第3相状態の3状態を利用して3値情報の記録を行うことを特徴とする請求項7記載の情報記憶素子。
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