JP4365646B2 - 抵抗変化機能体およびその製造方法、並びに記憶装置 - Google Patents
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Description
第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第1電極と第2電極との間に第1の電圧を印加して第1の電流を流し、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第2の電圧を印加して第2の電流を流すとき、上記第1,第2電極間に上記第1の電圧を印加する前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする。
第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第3の電極と第4の電極との間に第3の電圧を印加して上記複数の導電性微粒子のうち比較的大きな導電性微粒子を伝って第3の電流を流すとともに、上記第1電極と第2電極との間に第1の電圧を印加することにより、上記複数の導電性微粒子のうちの比較的小さな導電性微粒子に少なくとも1個の電荷が蓄積又は放出され、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第4の電圧を印加して上記比較的大きな導電性微粒子を伝って第4の電流を流すとき、上記第1,第2電極間に上記第1の電圧を印加する前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする。
第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第1電極と第2電極との間、または上記第3の電極と第4の電極との間に第5の電圧を印加して第5の電流を流すことにより、上記複数の導電性微粒子のうちの或る導電性微粒子が拡散して消滅しまたは凝集して大型化され、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第6の電圧を印加して第6の電流を流すとき、上記第5の電流を流す前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする。
上記絶縁体は層状に形成され、
上記第1電極と第2電極とは上記絶縁体を厚さ方向両側から挟み、
上記第3電極と第4電極とは上記絶縁体を上記厚さ方向に対して垂直な層方向両側から挟み、
上記導電性微粒子は、上記絶縁体の層方向に関して一様に分布するとともに、上記絶縁体の厚さ方向に関して或る範囲内に分布していることを特徴とする。
上記第1電極および第2電極のうちの一方を形成する工程と、
上記形成された一方の電極上に上記絶縁体を形成する工程と、
上記絶縁体中に、上記導電性微粒子を形成するための物質を負イオン注入法によって注入する工程を含んでいることを特徴とする。
上記第3の電極、上記絶縁体および上記第4の電極が、基板の表面に沿ってこの順に並ぶように形成する工程と、
その絶縁体中に上記導電性微粒子を形成するための物質を負イオン注入法により注入して上記メモリ絶縁体を形成する工程と、
上記メモリ絶縁体上に第1の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
基板の表面に、上記絶縁体を形成し、その絶縁体中に上記導電性微粒子を形成するための物質を負イオン注入法により注入して上記メモリ絶縁体を形成する工程と、
上記メモリ絶縁体の上に第1の電極を形成するとともに、上記メモリ絶縁体の両側に接するようにそれぞれ第3の電極、第4の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
150,250 シリコン酸化膜
160,260 銀微粒子
Claims (15)
- 第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第1電極と第2電極との間に第1の電圧を印加して第1の電流を流し、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第2の電圧を印加して第2の電流を流すとき、上記第1,第2電極間に上記第1の電圧を印加する前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする抵抗変化機能体。 - 第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第3の電極と第4の電極との間に第3の電圧を印加して上記複数の導電性微粒子のうち比較的大きな導電性微粒子を伝って第3の電流を流すとともに、上記第1電極と第2電極との間に第1の電圧を印加することにより、上記複数の導電性微粒子のうちの比較的小さな導電性微粒子に少なくとも1個の電荷が蓄積又は放出され、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第4の電圧を印加して上記比較的大きな導電性微粒子を伝って第4の電流を流すとき、上記第1,第2電極間に上記第1の電圧を印加する前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項1または2に記載の抵抗変化機能体において、
上記第1電極と第2電極との間に上記第1の電圧を印加した結果、上記複数の導電性微粒子のうちの或る導電性微粒子が拡散して消滅しまたは凝集して大型化されることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 第1電極と第2電極との間に挟まれると共に、これらの第1,第2電極とは別に設けられた第3電極と第4電極との間に挟まれた絶縁体と、
上記絶縁体中に分布して配置された複数の導電性微粒子とを備え、
上記第1電極と第2電極との間、または上記第3の電極と第4の電極との間に第5の電圧を印加して第5の電流を流すことにより、上記複数の導電性微粒子のうちの或る導電性微粒子が拡散して消滅しまたは凝集して大型化され、その後、上記第3の電極と第4の電極との間に第6の電圧を印加して第6の電流を流すとき、上記第5の電流を流す前に比して上記第3,第4電極間の電気抵抗が変化することを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の抵抗変化機能体において、
上記絶縁体は層状に形成され、
上記第1電極と第2電極とは上記絶縁体を厚さ方向両側から挟み、
上記第3電極と第4電極とは上記絶縁体を上記厚さ方向に対して垂直な層方向両側から挟み、
上記導電性微粒子は、上記絶縁体の層方向に関して一様に分布するとともに、上記絶縁体の厚さ方向に関して或る範囲内に分布していることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項5に記載の抵抗変化機能体において、
上記導電性微粒子を構成する元素の濃度は、上記絶縁体中の或る位置で最大であり、その位置から厚さ方向に離れると低くなっていることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項5に記載の抵抗変化機能体において、
上記導電性微粒子の密度は、上記絶縁体中の或る位置で最大であり、その位置から厚さ方向に離れると低くなっていることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項5に記載の抵抗変化機能体において、
上記導電性微粒子の粒径は、上記絶縁体中の或る位置で最大であり、その位置から厚さ方向に離れると小さくなっていることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の抵抗変化機能体において、
上記絶縁体中に、上記導電性微粒子として粒径が0.2nm以上且つ4nm未満のものを含むことを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の抵抗変化機能体において、
上記絶縁体の膜厚は、2nm以上且つ50nm未満であることを特徴とする抵抗変化機能体。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の抵抗変化機能体の製造方法であって、
上記第1電極および第2電極のうちの一方を形成する工程と、
上記形成された一方の電極上に上記絶縁体を形成する工程と、
上記絶縁体中に、上記導電性微粒子を形成するための物質を負イオン注入法によって注入する工程を含んでいることを特徴とする抵抗変化機能体の製造方法。 - 請求項11に記載の抵抗変化機能体の製造方法において、
上記負イオン注入が終了した後に、水素シンタを行う工程を含んでいることを特徴とする抵抗変化機能体の製造方法。 - 請求項12に記載の抵抗変化機能体の製造方法において、
上記負イオン注入が終了した後に、500℃以上の温度で熱処理を行う工程を含んでいることを特徴とする抵抗変化機能体の製造方法。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の抵抗変化機能体を備えたことを特徴とする記憶装置。
- 請求項14に記載の記憶装置であって、
上記抵抗変化機能体が基板に対して垂直な方向に少なくとも2つ積層されていることを特徴とする記憶装置。
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