JP5282384B2 - 抵抗記憶素子およびスイッチング回路 - Google Patents
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T. Fujii、外5名,「エピタキシャル酸化物のショットキー接合SrRuO3/SrTi0.99Nb0.01O3における電流−電圧ヒステリシス特性と抵抗スイッチング(Hysteretic current-voltage characteristics and resistance switching at an epitaxial oxide Schottky Junction SrRuO3/SrTi0.99Nb0.01O3)」,APPLIED PHYSICS LETTERS 86, 012107(2005)
一般式:{(Sr1−xMx)1−yAy}(Ti1−zBz)O3(ただし、Mは、BaおよびCaの少なくとも一方であり、Aは、Yおよび希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素であり、Bは、NbおよびTaの少なくとも一方である。)で表され、かつ、
0≦x≦0.5のとき、0.001≦y+z≦0.02(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であり、
0.5<x≦0.8のとき、0.003≦y+z≦0.02(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であり、および
0.8<x≦1.0のとき、0.005≦y+z≦0.01(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であるという条件を満たす半導体セラミックであることを第2の特徴としている。
好ましくは、上記素体を構成する多結晶体のチタン系複合酸化物の組成を示す上一般式において、yは0.008≦y≦0.02の条件を満たすようにされる。
抵抗変化率={(直列抵抗成分+高抵抗状態での素子の抵抗)−(直列抵抗成分+低抵抗状態での素子の抵抗)}/(直列抵抗成分+低抵抗状態での素子の抵抗)
の式で表される。
この発明を完成するに至る動機となる現象を、この実験例1から見出すことができる。
実験例2は、この発明による効果を確認するために実施したものである。
実験例3は、エレクトロフォーミング処理時の電流制限についての好ましい範囲を求めるために実施したものである。
2 素体
3,4 対向電極
5,6 端子電極
11 スイッチング回路
12 電源
Claims (5)
- 多結晶体のチタン系複合酸化物からなる素体を備え、前記素体に第1方向のスイッチング電圧を印加したとき、前記素体が低抵抗状態から高抵抗状態にスイッチングする、スイッチング特性を有する、抵抗記憶素子であって、
前記素体は、当該素体に前記第1方向とは逆の第2方向に電圧が印加されることによってエレクトロフォーミング処理されたものであり、
前記素体を構成する多結晶体のチタン系複合酸化物は、
一般式:{(Sr 1−x M x ) 1−y A y }(Ti 1−z B z )O 3 (ただし、Mは、BaおよびCaの少なくとも一方であり、Aは、Yおよび希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素であり、Bは、NbおよびTaの少なくとも一方である。)で表され、かつ、
0≦x≦0.5のとき、0.001≦y+z≦0.02(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であり、
0.5<x≦0.8のとき、0.003≦y+z≦0.02(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であり、および
0.8<x≦1.0のとき、0.005≦y+z≦0.01(ただし、0≦y≦0.02、0≦z≦0.02)であるという条件を満たす半導体セラミックであることを特徴とする、抵抗記憶素子。 - 前記素体を構成する多結晶体のチタン系複合酸化物の組成を示す前記一般式において、yは0.008≦y≦0.02の条件を満たす、請求項1に記載の抵抗記憶素子。
- 前記エレクトロフォーミング処理時において前記素体中に流れる最大電流は、10〜500mAとなるように制限されることを特徴とする、請求項1または2に記載の抵抗記憶素子。
- 前記素体の少なくとも一部を介して対向する1対の電極をさらに備え、前記電極は、前記チタン系複合酸化物より仕事関数が大きい材料からなることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の抵抗記憶素子。
- 回路中の電流の流れを制御するためのスイッチング素子が挿入された、スイッチング回路であって、
前記スイッチング素子として、請求項1ないし4のいずれかに記載の抵抗記憶素子が用いられ、当該スイッチング回路中において流れる電流の方向とは逆方向に、前記エレクトロフォーミング処理のための電圧が印加された前記第2方向が向けられるように、前記スイッチング素子が挿入されていることを特徴とする、スイッチング回路。
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