JPS6242582A - 非線形抵抗素子及びその製造方法 - Google Patents
非線形抵抗素子及びその製造方法Info
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- JPS6242582A JPS6242582A JP60182073A JP18207385A JPS6242582A JP S6242582 A JPS6242582 A JP S6242582A JP 60182073 A JP60182073 A JP 60182073A JP 18207385 A JP18207385 A JP 18207385A JP S6242582 A JPS6242582 A JP S6242582A
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- H10N70/883—Oxides or nitrides
- H10N70/8833—Binary metal oxides, e.g. TaOx
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、導電性スイッチングのような機能を備えだ非
線形抵抗素子に関するものである。
線形抵抗素子に関するものである。
従来の技術
導電性スイッチングを行うような非線形抵抗素子は０Ｖ
ＯＮＩＣ素子として知られ、主にカルコゲン元素からな
る非晶質半導体をその材料として用いる。また、遷移金
属の酸化物においてもこれと同様な電気的性質の見られ
ることが知られ、ヘマタイト、マグネタイト、ニッケル
フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、酸化ニッケルな
どが報告されている。これら従来の非線形抵抗素子では
、材料が薄膜や焼結体の形で利用されているが、閾値電
圧の低さなどの点から薄膜で構成するのが有利であり、
比較的安定な特性を示す非晶質半導体の素子ではほとん
どが薄膜型である。
ＯＮＩＣ素子として知られ、主にカルコゲン元素からな
る非晶質半導体をその材料として用いる。また、遷移金
属の酸化物においてもこれと同様な電気的性質の見られ
ることが知られ、ヘマタイト、マグネタイト、ニッケル
フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、酸化ニッケルな
どが報告されている。これら従来の非線形抵抗素子では
、材料が薄膜や焼結体の形で利用されているが、閾値電
圧の低さなどの点から薄膜で構成するのが有利であり、
比較的安定な特性を示す非晶質半導体の素子ではほとん
どが薄膜型である。
これの基本的な構造を第２図と第３図に示す。
なお、図において１は基体、２はアクティブ層、３．４
は電極である。
は電極である。
このように、形成した膜を膜厚の方向で使用するサンド
イッチ型（第２図）と、膜をその表面方向で使用するプ
レーナ型（第３図）に分けることができる。いずれの場
合も、アクティブ層は真空蒸着やスパッタで形成される
のが普通である。
イッチ型（第２図）と、膜をその表面方向で使用するプ
レーナ型（第３図）に分けることができる。いずれの場
合も、アクティブ層は真空蒸着やスパッタで形成される
のが普通である。
発明が解決しようとする問題点
前述のように、従来のスイッチング特性を示す非線形抵
抗素子ではそのアクティブ層を真空法で形成するため、
製造上の歩留や生産性において不利であるばかりでなく
、例えば非常に大きな基体上に素子を構成する必要のあ
るような用途に対してはコストが高くなるなどの理由で
これに対応することができない。
抗素子ではそのアクティブ層を真空法で形成するため、
製造上の歩留や生産性において不利であるばかりでなく
、例えば非常に大きな基体上に素子を構成する必要のあ
るような用途に対してはコストが高くなるなどの理由で
これに対応することができない。
本発明の目的は、このような問題点を解決したスイッチ
ング特性を持つ非線形抵抗素子とその製造方法を提供し
、これらの素子を生産性良く安価に製造できるようにす
ることである。
ング特性を持つ非線形抵抗素子とその製造方法を提供し
、これらの素子を生産性良く安価に製造できるようにす
ることである。
問題点を解決するだめの手段
上記目的を達成するため本発明では、アクティブ層を形
成するのに金属化合物の溶液の塗布、熱分解という手法
を取入れだ。金属化合物としては、適当な溶媒に溶け、
溶液を塗布乾燥した時に膜状になるものであればよく、
例えば硝酸塩などの無機酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、
錯体および金属にアルキル基の付いた有機金属などを用
いることができる。このような方法で薄膜を形成できる
化合物は多いが、発明者らはこのなかからスイッチング
特性を呈する化合物として酸化マンガン、酸化コバルト
および酸化ニッケルの混合物を見出し、これをアクティ
ブ層に用いた。
成するのに金属化合物の溶液の塗布、熱分解という手法
を取入れだ。金属化合物としては、適当な溶媒に溶け、
溶液を塗布乾燥した時に膜状になるものであればよく、
例えば硝酸塩などの無機酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、
錯体および金属にアルキル基の付いた有機金属などを用
いることができる。このような方法で薄膜を形成できる
化合物は多いが、発明者らはこのなかからスイッチング
特性を呈する化合物として酸化マンガン、酸化コバルト
および酸化ニッケルの混合物を見出し、これをアクティ
ブ層に用いた。
作用
酸化マンガン、酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合
物薄膜は、マンガン、コバルトおよび二一ッケルの化合
物を溶媒に混合溶解して基体上に塗布、熱分解させるこ
とにより容易に得られる。この際、化合物と溶媒の組合
せを考慮することにより非常に安定な溶液とすることが
でき、インキとして長期間の保存が可能である。このよ
うな形成法の導入により、ディップ、スプレー、印刷な
どの工法を用いることができるだめ、大面積にわたって
均一な膜を生産性良く安価に製造することができる。ま
た、熱分解によって得られた薄膜は、その膜厚、電極間
距離１組成などに依存して閾値電圧や維持電流が変化す
るスイッチング特性を示し、この特性の安定性は非常に
良好である。
物薄膜は、マンガン、コバルトおよび二一ッケルの化合
物を溶媒に混合溶解して基体上に塗布、熱分解させるこ
とにより容易に得られる。この際、化合物と溶媒の組合
せを考慮することにより非常に安定な溶液とすることが
でき、インキとして長期間の保存が可能である。このよ
うな形成法の導入により、ディップ、スプレー、印刷な
どの工法を用いることができるだめ、大面積にわたって
均一な膜を生産性良く安価に製造することができる。ま
た、熱分解によって得られた薄膜は、その膜厚、電極間
距離１組成などに依存して閾値電圧や維持電流が変化す
るスイッチング特性を示し、この特性の安定性は非常に
良好である。
実施例
以下に実施例をあげて本発明を説明する。
（実施例１）
第２図に示したサンドインチ型の素子を作るため、第１
表に示すような組成で酸化マンガン、酸化コバルトおよ
び酸化ニッケルの混合物薄膜形成用塗布液を調製した。
表に示すような組成で酸化マンガン、酸化コバルトおよ
び酸化ニッケルの混合物薄膜形成用塗布液を調製した。
マンガン、コバルトおよびニッケルの化合物として、成
膜の非常に容易な２−エチルヘキサン酸塩を使用し、溶
媒はメチルイソブチルケトンを使用した。電極として金
の薄膜を形成したガラス基板上にこれら塗布液をスピン
コードしたのち常温で乾燥し、大気中５６０℃で６０分
間加熱燐放してアクティブ層を形成し、さらにこの薄膜
上に金の薄膜を形成した。これらの素子の電圧印加時の
Ｉ−Ｖ特性をカーブトレーサーで測定すると、第１図に
示したようなＩ−４曲線が得られる。測定結果を第１表
中に示すが、この表では第１図におけるｖｔｈ （閾値
電圧）と”ｔｈ（閾値電流）及びｖｈ（維持電圧）と工
ｈ（維持電流）を数値として示した。これらの値はすべ
てｃｓｏＨｚの周波数で掃引した時の数値である。また
、アクティブ層の厚みは、この薄膜の一部をエツチング
して段差を形成し、接触式の表面粗さ計で測定したもの
である。
膜の非常に容易な２−エチルヘキサン酸塩を使用し、溶
媒はメチルイソブチルケトンを使用した。電極として金
の薄膜を形成したガラス基板上にこれら塗布液をスピン
コードしたのち常温で乾燥し、大気中５６０℃で６０分
間加熱燐放してアクティブ層を形成し、さらにこの薄膜
上に金の薄膜を形成した。これらの素子の電圧印加時の
Ｉ−Ｖ特性をカーブトレーサーで測定すると、第１図に
示したようなＩ−４曲線が得られる。測定結果を第１表
中に示すが、この表では第１図におけるｖｔｈ （閾値
電圧）と”ｔｈ（閾値電流）及びｖｈ（維持電圧）と工
ｈ（維持電流）を数値として示した。これらの値はすべ
てｃｓｏＨｚの周波数で掃引した時の数値である。また
、アクティブ層の厚みは、この薄膜の一部をエツチング
して段差を形成し、接触式の表面粗さ計で測定したもの
である。
さらに、これら素子に対し、ｓＨｚで±１５ｖの調波を
印加し特性の安定性を調べたところ、いずれにおいても
連続で１Ｑ日間（４ｏＯ万回以上のスイッチングに相当
する）の動作を行わせた後でも、第１表に示した数値に
±６係以上の変動は認められず、その特性の安定性は実
用上充分であると考えられた。
印加し特性の安定性を調べたところ、いずれにおいても
連続で１Ｑ日間（４ｏＯ万回以上のスイッチングに相当
する）の動作を行わせた後でも、第１表に示した数値に
±６係以上の変動は認められず、その特性の安定性は実
用上充分であると考えられた。
（以 下 余 白）
（実施例２）
実施例１と同様な組成の塗布液を用い、電極をスズをド
ープした酸化インジウム薄膜に置換えてサンドインチ型
の素子を構成した。電極以外の作成方法は、実施例１と
まったく同様である。これらのＩ−Ｖ特性をカーブトレ
ーサで測定すると、同様に第１図のようなＩ−４曲線が
得られ、この結果を第２表に示す。表中のサンプル述は
第１表のそれに対応し、同一の％のものは同じ塗布液で
アクティブ層を形成したことを示す。掃引周波数は５０
Ｈｚである。この表から、若干の変動はあるがほぼ実施
例１と同じ結果の得られることが分る。まだ、実施例１
と同様な安定性の試験を行い、これらにおいても約４ｏ
○万回以上のスイッチングの後でも特性は安定している
ことを確認した。
ープした酸化インジウム薄膜に置換えてサンドインチ型
の素子を構成した。電極以外の作成方法は、実施例１と
まったく同様である。これらのＩ−Ｖ特性をカーブトレ
ーサで測定すると、同様に第１図のようなＩ−４曲線が
得られ、この結果を第２表に示す。表中のサンプル述は
第１表のそれに対応し、同一の％のものは同じ塗布液で
アクティブ層を形成したことを示す。掃引周波数は５０
Ｈｚである。この表から、若干の変動はあるがほぼ実施
例１と同じ結果の得られることが分る。まだ、実施例１
と同様な安定性の試験を行い、これらにおいても約４ｏ
○万回以上のスイッチングの後でも特性は安定している
ことを確認した。
（実施例３）
ガラス基板上に金の薄膜を形成し、この薄膜を一部エッ
チングして幅が数十μの間隙を設け、これによって隔て
られた金薄膜を電極とし、この上に実施例１と同様の塗
布液を用いてアクティブ層を形成した。その形成条件は
実施例１と同様である。このようにして第３図に示した
ブレーナ型の素子を作成した。これらに直流電圧を印加
し、Ｉ−Ｖ特性を測定すると実施例１や２と同様に第１
図に示しだようなＩ−Ｖ曲線が得られた。この結果を第
３表に示す。同様にサンプル隘は実施例１のＮに対応す
る。サンドイッチ型素子に比べ電極間間隔が大きいこと
に対応して閾値電圧が増大していることが分る。これら
においても特性の安定性は実用上充分であることを確認
した。
チングして幅が数十μの間隙を設け、これによって隔て
られた金薄膜を電極とし、この上に実施例１と同様の塗
布液を用いてアクティブ層を形成した。その形成条件は
実施例１と同様である。このようにして第３図に示した
ブレーナ型の素子を作成した。これらに直流電圧を印加
し、Ｉ−Ｖ特性を測定すると実施例１や２と同様に第１
図に示しだようなＩ−Ｖ曲線が得られた。この結果を第
３表に示す。同様にサンプル隘は実施例１のＮに対応す
る。サンドイッチ型素子に比べ電極間間隔が大きいこと
に対応して閾値電圧が増大していることが分る。これら
においても特性の安定性は実用上充分であることを確認
した。
（以 下 余 白）
第 ２ 表
第 ３ 表
（実施例４）
直径１ ｍｍのステンレス線を実施例１のＮＱ８の塗布
液中に浸漬し、約５ ｍｍ ／ ｓｅａの速度で引きあ
げたのち乾燥し、５００℃で９０分間加熱焼成して、ス
テンレス線表面に酸化マンガン、酸化コバルトおよび酸
化ニッケルの混合物薄膜を形成し、さらにこの膜表面に
銀電極を形成して素子を構成した。
液中に浸漬し、約５ ｍｍ ／ ｓｅａの速度で引きあ
げたのち乾燥し、５００℃で９０分間加熱焼成して、ス
テンレス線表面に酸化マンガン、酸化コバルトおよび酸
化ニッケルの混合物薄膜を形成し、さらにこの膜表面に
銀電極を形成して素子を構成した。
このものでは掃引周波数５ｏＨｚにおいてｖｔｈが１０
．５ Ｖ 、 Ｉｔｈが０．１ｍＡ、Ｖｈが４．５１．
Ｉｈが３．７ｍＡの、実施例１〜３と同様なスイッチ
ング特性が見られた。
．５ Ｖ 、 Ｉｔｈが０．１ｍＡ、Ｖｈが４．５１．
Ｉｈが３．７ｍＡの、実施例１〜３と同様なスイッチ
ング特性が見られた。
なお、本実施例１〜４では、用いた基体と電極材料の耐
熱性の点から燐酸温度はＳＯＯ〜５５０’Ｃで行ったが
、例えばアルミナなどの耐熱性のある基体を用いる際に
はこの温度を基体の耐熱温度まで上げることができる。
熱性の点から燐酸温度はＳＯＯ〜５５０’Ｃで行ったが
、例えばアルミナなどの耐熱性のある基体を用いる際に
はこの温度を基体の耐熱温度まで上げることができる。
用いる化合物についても、硝酸塩、硫酸塩などの無機酸
塩、酢酸塩などの有機酸塩、錯塩、金属アルコキシドな
どで適当な溶媒に溶解するものであれば、支障なく使用
するこ ４とができる。まだ、電極材料としては本実
施例以外の銅、アルミニウム、亜鉛などの金属や、スズ
酸カドミウム、アンチモンをドープした酸化ススなどの
導電性酸化物、あるいはカーボンなども使用することが
できる。
塩、酢酸塩などの有機酸塩、錯塩、金属アルコキシドな
どで適当な溶媒に溶解するものであれば、支障なく使用
するこ ４とができる。まだ、電極材料としては本実
施例以外の銅、アルミニウム、亜鉛などの金属や、スズ
酸カドミウム、アンチモンをドープした酸化ススなどの
導電性酸化物、あるいはカーボンなども使用することが
できる。
発明の効果
以上のように本発明の非線形抵抗素子は、酸化マンガン
、酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合物薄膜とこれ
から電気的リードを取るための電極とからなり、酸化マ
ンガン、酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合物薄膜
をマンガン化合物。
、酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合物薄膜とこれ
から電気的リードを取るための電極とからなり、酸化マ
ンガン、酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合物薄膜
をマンガン化合物。
コバルト化合物およびニッケル化合物を溶媒に混合溶解
した溶液を基体上に塗布し、乾燥後、大気中で加熱焼成
することによって形成するという方法で製造されること
により、スイッチング特性を有する非線形抵抗素子を生
産性良く安価に提供することができ、大面積にわたって
も製造が容易であるという点においてその実用的な有用
性は大きい。
した溶液を基体上に塗布し、乾燥後、大気中で加熱焼成
することによって形成するという方法で製造されること
により、スイッチング特性を有する非線形抵抗素子を生
産性良く安価に提供することができ、大面積にわたって
も製造が容易であるという点においてその実用的な有用
性は大きい。
第１図は本発明の非線形抵抗素子の電流−電圧特性図、
第２図はサンドイッチ型非線形抵抗素子の構造を示す断
面図、第３図はブレーナ型非線形抵抗素子の構造を示す
断面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 工電浚
第２図はサンドイッチ型非線形抵抗素子の構造を示す断
面図、第３図はブレーナ型非線形抵抗素子の構造を示す
断面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 工電浚
Claims (2)
- （１）酸化マンガン、酸化コバルトおよび酸化ニッケル
の混合物薄膜と、この薄膜から電気的リードを取るため
の電極とからなり、導電性スイッチング特性を有するこ
とを特徴とする非線形抵抗素子。 - （２）マンガン化合物、コバルト化合物およびニッケル
化合物を溶媒に混合溶解した溶液を基体上に塗布し、乾
燥した後、加熱、焼成することによって酸化マンガン、
酸化コバルトおよび酸化ニッケルの混合物薄膜を形成す
ることを特徴とする非線形抵抗素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182073A JPS6242582A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 非線形抵抗素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182073A JPS6242582A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 非線形抵抗素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242582A true JPS6242582A (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=16111876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182073A Pending JPS6242582A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 非線形抵抗素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6242582A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1484799A2 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device comprising a switching device and a resistant material and method of manufacturing the same |
| WO2007062014A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Sandisk 3D Llc | Memory cell comprising nickel-cobalt oxide switching element |
| US7521704B2 (en) | 2004-04-28 | 2009-04-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory device using multi-layer with a graded resistance change |
| US7816659B2 (en) | 2005-11-23 | 2010-10-19 | Sandisk 3D Llc | Devices having reversible resistivity-switching metal oxide or nitride layer with added metal |
| US7820996B2 (en) | 2005-01-31 | 2010-10-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device made of resistance material and method of fabricating the same |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60182073A patent/JPS6242582A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1484799A2 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device comprising a switching device and a resistant material and method of manufacturing the same |
| EP1947696A1 (en) * | 2003-06-03 | 2008-07-23 | Samsung Electronics Co., Ltd | Nonvolatile memory device comprising a switching device and a resistant material and method of manufacturing the same |
| EP1484799B1 (en) * | 2003-06-03 | 2010-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device comprising a switching device and a resistant material and method of manufacturing the same |
| US8101983B2 (en) | 2003-06-03 | 2012-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device comprising one switching device and one resistant material and method of manufacturing the same |
| US8164130B2 (en) | 2003-06-03 | 2012-04-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device comprising one switching device and one resistant material and method of manufacturing the same |
| US7521704B2 (en) | 2004-04-28 | 2009-04-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory device using multi-layer with a graded resistance change |
| US7820996B2 (en) | 2005-01-31 | 2010-10-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device made of resistance material and method of fabricating the same |
| US8168469B2 (en) | 2005-01-31 | 2012-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory device made of resistance material and method of fabricating the same |
| WO2007062014A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Sandisk 3D Llc | Memory cell comprising nickel-cobalt oxide switching element |
| US7816659B2 (en) | 2005-11-23 | 2010-10-19 | Sandisk 3D Llc | Devices having reversible resistivity-switching metal oxide or nitride layer with added metal |
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