KR20160122787A - 스위칭 컴포넌트 및 메모리 유닛 - Google Patents

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디.브이. 니르말 라마스와미
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Abstract

일정 실시 예는 한 쌍의 전극 사이에 셀렉터 영역을 포함하는 스위칭 컴포넌트를 포함한다. 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함한다. 일정 실시 예는 메모리 셀 그리고 메모리 셀에 전기적으로 결합된 선택 장치를 포함한다. 선택 장치는 한 쌍의 전극 사이의 셀렉터 영역을 갖는다. 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 반도체를 포함한다. 선택 장치는 스냅-백 전압 작용을 포함하는 전류 대 전압 특징을 갖는다.

Description

스위칭 컴포넌트 및 메모리 유닛{SWITCHING COMPONENTS AND MEMORY UNITS}
스위칭 컴포넌트 및 메모리 유닛
메모리는 집적 회로의 한 종류이며, 데이터를 저장하기 위한 시스템에서 사용된다. 메모리는 보통 개별 메로리 셀들의 하나 이상의 어레이로 만들어진다. 메모리 셀들은 두 개 이상의 선택 가능한 상태로 정보를 보유 또는 저장하도록 구성된다. 이진 시스템에서, 이 같은 상태는 “0” 또는 “1” 중 어느 하나이다. 다른 시스템에서, 개별적인 메모리 셀들이 두 개 이상의 레벨 또는 상태의 정보를 저장하도록 구성될 수 있다.
직접 회로 생산은 더욱 작고 밀집된 집적 회로를 생산하기 위해 계속하여 노력한다. 따라서, 한 쌍의 전극 사이에 프로그램 가능한 물질을 갖는 구조로 사용될 수 있는 메모리 셀들에 대한 큰 관심이 있어왔다; 프로그램 가능 물질이라 함은 정보 저장을 가능하게 하기 위해 둘 이상의 선택 가능한 저항 상태를 갖는 것이다. 이 같은 메모리의 예는 저항성 RAM (RRAM) 셀, 상 변화 RAM (PCRAM) 셀, 그리고 프로그램 가능 금속화 셀 (PMC) - 전도성 브리징 RAM (CBRAM) 셀로서 불려지기도 함, 나노브리지 메모리 셀, 또는 전해질 메모리 셀들이다. 메모리 셀 타입은 서로 배타적이지 않다. 예를 들면, RRAM은 PCRAM 및 RMC를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 추가의 실시 메모리는 강 유전체 메모리, 자기 RAM (MRAM) 및 스핀-토크 RAM을 포함한다.
상기 설명된 타입의 프로그램 가능 메모리 셀들은 매우 확장 성이 있으며 따라서 미래 세대 메모리에서 사용하기 위해 적합하다. 그러나, 이 같은 메모리 셀들을 사용함에 있어 문제가 있다. 예를 들면, 이 같은 메모리 셀들은 “ 누설(leaky)”의 문제가 있으며, 따라서 메모리 셀로 그리고 이로부터의 전류 흐름을 더욱 잘 컨트롤하기 위해 선택 장치와 병행될 수 있다.
종래 기술 메모리 어레이(1)의 한 예가 도 1에 도시된다. 메모리 어레이(1)는 다수의 메모리 유닛(2)을 포함하며, 각각이 메모리 셀(3)과 선택 장치(4)를 포함한다. 메모리 셀(2)은 행(6)(워드라인 또는 액세스 라인으로도 불린다) 과 열(5)(비트라인 또는 센스 라인으로도 불린다) 사이 교차 지점에 끼인다. 메모리 유닛(2) 각각에서, 메모리 셀(3)은 제1 단자는 워드라인(6)에 연결되고 제2 단자는 선택 장치(4)에 연결된다. 선택 장치(4)는 제2 단자가 비트라인(5)에 연결된다.
선택 장치는 이들이 “오픈” 구성에서 “폐쇄” 구성으로 회로를 스위치 할 수 있다는 점에서, 스위치 가능 컴포넌트(또는 스위칭 컴포넌트)인 것으로 간주된다. 개별 메모리 셀은 인접한 스위칭 컴포넌트를 폐쇄함으로써 선택될 수 있으며 워드라인과 비트라인 사이에서 전압 차를 발생시킨다.
개선된 스위칭 컴포넌트를 개발하는 것이 요망되며, 일정 특징에서 선택 장치로서 사용하기 위해 적절한 개선된 스위칭 컴포넌트를 개발하는 것이 요망된다.
도 1은 한 종래기술의 메모리 어레이를 개략적으로 도시한다.
도 2는 스냅-백 특성을 갖는 실시 예 컴포넌트에 대한 전류(I) 와 전압(V) 사이 관계를 그래프로 도시하며, 그리고 도 2A는 도 2 그래프로부터 확장된 영역을 도시한다.
도 3은 메모리 유닛 내에서 사용된 스위칭 컴포넌트의 한 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 메모리 유닛 내에서 사용된 스위칭 컴포넌트의 다른 한 예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 메모리 유닛 내에서 사용된 스위칭 컴포넌트의 또 다른 예를 개략적으로 도시한다.
도 6A-E는 스위칭 컴포넌트에 대한 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 7A-E는 스위칭 컴포넌트에 대한 다른 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 8A-E는 스위칭 컴포넌트에 대한 또 다른 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 9A-E는 스위칭 컴포넌트에 대한 또 다른 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 10A-E는 스위칭 컴포넌트에 대한 또 다른 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 11A 및 B는 스위칭 컴포넌트에 대한 또 다른 일련의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
일정 실시 예는 한 쌍의 전극 사이에 반도체 재를 포함하는 스위칭 컴포넌트를 포함한다. 이 같은 반도체 재는 예를 들면, 실리콘일 수 있으며; 일정 실시 예에서 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된다. 본원 명세서에서 설명된 스위칭 컴포넌트의 장점은 스냅-백 전압 작용을 포함하는 전류 대 전압 특성을 갖는 다는 것이다.
도 2는 스냅-백 동작을 나타내는 실시 예 장치의 전류(I) 와 전압(V)을 그래프로 도시한다. 특히, 이 같은 디바이스를 통한 포지티브 전류 흐름은 이 같은 디바이스를 제2 경로(12)로 점프 하도록 충분한 전압이 도달될 때까지 제1 경로(10)를 따라 포지티브 전압이 증가함에 따라 증가한다. 도시된 디바이스는 대칭이며, 따라서 경로(10, 12)는 네가티브 전압 및 네가티브 전류 흐름을 사용하여 서로 교환가능하기도 하다. 스냅-백 전압 구성은 더블-헤드 화살표(14)를 이용하여 개략적으로 도시된다.
도 2의 디바이스가 경로(12)에서 경로(10)으로 다시 바뀌는 전압은 도 2A에서 도시된 바와 같은 디바이스가 경로(10)에서 경로(12)로 바뀌는 전압과는 다를 수 있다. 특히, 도 2A는 실시 예 디바이스의 전류 대 전압 동작을 개략적으로 설명하기 위해 점선 트레일(15)을 사용한다. 상기 점선 트레일은 제1 경로(10)를 따라 만들어진 영역(16)을 포함하며, 다음에 임계 전압(17)에서 제2 경로(12)로 점프한다. 다음에 상기 트레일이 제1 경로로 다시 점프 하는 홀딩 전압(18)이 도달되는 때까지 상기 트레일은 제2 경로(12)를 따라 전압이 감소하는 동안 아래로 진행한다. 스냅-백 전압은 홀딩 전압(18)과 임계 전압(17) 사이 전압 차로서 규정된다.
도 2 및 도 2A의 스냅-백 동작을 나타내는 스위칭 컴포넌트는 메모리 유닛 내 선택 장치로서 사용하기 위해 바람직할 수 있다. 특히, 이 같은 스위칭 컴포넌트는 선택된 메모리 셀이 인접한 선택되지 않은 메모리 셀 보다 훨씬 높은 전류 흐름을 가지며, 액세스 시간을 개선하고 종래 시스템보다 신뢰도를 개선하도록 하는 동작을 나타낼 수 있다.
스위칭 컴포넌트의 일정 실시 예가 도 3-11과 관련하여 설명된다.
도 3에서, 메모리 어레이(20)의 한 영역이 비트라인(5)과 메모리 셀(3)에 전기적으로 연결된 스위칭 컴포넌트(22)를 포함하는 것으로 도시된다. 스위칭 컴포넌트는 따라서 도 1과 관련하여 상기 설명된 종류의 선택 디바이스(4)로서 사용하도록 구성된다.
스위칭 컴포넌트(22)는 한 쌍의 전극(30, 32) 그리고 이들 전극 사이의 셀렉터 영역(34)을 포함한다.
전극(30, 32)은 제1 전극과 제2 전극 각각으로 언급된다. 전극(30, 32)은 전극 컴포넌트(31, 33)를 각각 포함한다. 이 같은 전극 컴포넌트는 서로 동일하거나, 서로 다른 것일 수 있다.
일정 실시 예에서, 전극 하나 또는 둘 모두가 탄소를 포함하거나, 본질적으로 탄소로 구성되거나, 탄소로 구성되며; 탄소만으로 또는 질소와 조합하여 구성된다. 질소가 존재하면, 약 75 원자 퍼센트 또는 그 이하로 존재할 수 있다.
일정 실시 예에서, 전극 중 하나 또는 둘 모두가 Ta, Ti 및 W 중 하나 이상을 포함하며, 질소와 조합될 수 있다. 질소는 약 75 원자 퍼센트 또는 그 이하로 존재할 수 있다. 일정 실시 예에서, 전극 중 하나 또는 둘 모두가 TaN, TiN 및 WN 중 하나 이상으로 구성되거나 본질적으로 이들로 구성되며; O, C 및 Al 하나 이상과 조합된다. 화학식TaN, TiN 및 WN는 어떤 특정 화학양론을 나타내는 것이 아니라 원소적인 구성요소를 나타내도록 사용된다.
셀렉터 영역(34)은 셀렉터 물질(35)을 포함한다. 이 같은 물질은 반도체를 포함하며, 일정 실시 예에서, 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함하거나, 이들로부터 본질적으로 구성되거나, 구성된다. 셀렉터 물질이 질소 및/또는 산소로 도핑된 실리콘을 포함하는 실시 예에서, 도핑제는 전체 농도에 대하여 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트일 수 있다. 셀렉터 물질이 탄소 및 게르마늄 중 어느 하나 또는 둘 모두로 도핑된 실리콘을 포함하는 실시 예에서, 도핑제는 전체 농도에 대하여 0 보다 크며 약 50이하인 원자 퍼센트로 존재할 수 있다(그리고 일정 실시 예에서는 전체 농도에 대하여 약 1 보다 크며 약 50이하인 원자 퍼센트로 존재할 수 있다).
셀렉터 물질(35)은 두께 “T”를 포함한다; 이는 일정 실시 예에서 약 20Å 내지 약 350Å이다. 셀렉터 물질(35)은 상대적으로 얇게 유지되고, 바람직한 스위칭 특징을 위한 충분한 셀렉터 물질이 존재하여야 한다. 스위칭 컴포넌트(22)는 디바이스가 콤팩트 함을 유지하면 높은 수준의 인티그레이션을 위해 보다 낳은 확장성을 가질 수 있으며; 그리고 콤팩트 함을 유지하면 스위칭 컴포넌트는 더욱 좋은 내구성(예를 들면, 팁핑에 대한 낮은 민감성)을 가질 수 있다. 일정 실시예에서, 도핑된 실리콘의 상대적으로 얇은 층(예를 들면, 질소 및/또는 산소, 탄소 및 게르마늄 중 하나 이상으로 도핑 된 실리콘)은 본원 명세서에서 설명된 스위칭 장치에서 도핑 되지 않은 실리콘의 더욱 두꺼운 층의 성능 특성과 매치할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 셀렉터 영역(34)은 전극(30, 32) 각각을 직접 접촉하는 단일의 균질 셀렉터 물질(35)을 포함한다. 다른 실시 예에서, (예를 들면, 도 4 및 5와 관련하여 하기에서 설명된 실시 예) 셀렉터 영역은 두 개 또는 그 이상의 상이한 물질을 포함할 수 있다.
단일의 균질 셀렉터 물질(34)만을 갖는 일정 실시 예 스위칭 컴포넌트(22)가 도 6A, 7A, 8A, 9A 및 10A에서 도시된다. 이 같은 실시 예에서 도시된 전극(30, 32)은 상기 설명된 전극 조성 중 어느 것도 포함할 수 있다. 예를 들면, 일정 실시 예에서, 전극들은 탄소를 포함하거나, 본질적으로 탄소로 구성되거나, 탄소로 구성된다.
도 4에서, 메모리 어레이(20a)의 한 영역이 비트라인(5)과 메모리 셀(3)에 전기적으로 연결된 스위칭 컴포넌트(22a)를 포함하는 것으로 도시된다. 따라서 스위칭 컴포넌트는 도 1과 관련하여 상기 설명된 종류의 선택 장치(4)로서 사용하도록 구성된다.
스위칭 컴포넌트(22a)는 전극(30, 32)을 포함하며, 전극 들 사이 셀렉터 영역(34a)을 포함한다.
전극(30, 32)은 도 3과 관련하여 상기 설명된 동일한 전극 조성을 포함할 수 있다.
셀렉터 영역(34a)은 교대하는 물질(40, 42)을 포함한다. 일정 실시 예에서, 이 같은 물질(40, 42)은 제1 및 제2 물질로 각각 언급된다. 이 같은 물질 중 적어도 하나는 반도체를 포함하며, 이 같은 물질은 도 3의 물질(35)과 관련하여 상기 설명된 조성 어느 것도 포함할 수 있다.
교대하는 제1 및 제2 물질(40, 42)의 셀렉터 영역(34a)을 갖는 스위칭 컴포넌트(22a)의 일정 실시 예가 도 6B, 6C, 7B, 7C, 8B, 8C, 9B, 9C, 10B 및 10C에서 도시된다.
도 6B 및 6C의 실시 예는 일정 실시 예에서 물질(40, 42) 중 하나가 실리콘으로 구성되거나 본질적으로 실리콘으로 구성되며; 다른 한 물질은 질소로 도핑된 실리콘을 포함한다. 이 같은 실리콘은 일정 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 질소로 도핑된 실리콘은 다른 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있다. 일정 실시 예에서, 질소로 도핑된 실리콘은 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트 농도의 질소를 포함할 수 있다.
도 7B 및 7C의 실시 예는 일정 실시 예에서 물질(40, 42) 중 하나가 실리콘으로 구성되거나, 본질적으로 실리콘으로 구성되며; 다른 하나는 산소가 도핑된 실리콘을 포함한다. 실리콘은 일정 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 산소가 도핑된 실리콘은 다른 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있다. 일정 실시 예에서, 산소가 도핑된 실리콘은 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트 농도의 산소를 포함할 수 있다.
도 8B 및 8C의 실시 예는 일정 실시 예에서 물질(40, 42) 중 하나가 실리콘으로 구성되거나, 본질적으로 실리콘으로 구성되며; 다른 하나는 게르마늄이 도핑된 실리콘을 포함한다. 실리콘은 일정 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 게르마늄이 도핑된 실리콘은 다른 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있다. 일정 실시 예에서, 게르마늄이 도핑된 실리콘은 약1 이상이며 약 50이하인 원자 퍼센트 농도의 게르마늄을 포함할 수 있다.
도 9B 및 9C의 실시 예는 일정 실시 예에서 물질(40, 42) 중 하나가 실리콘으로 구성되거나, 본질적으로 실리콘으로 구성되며; 다른 하나는 탄소가 도핑된 실리콘을 포함한다. 실리콘은 일정 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 탄소가 도핑된 실리콘은 다른 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있다. 일정 실시 예에서, 탄소가 도핑된 실리콘은 약1 이상이며 약 50이하인 원자 퍼센트 농도의 탄소를 포함할 수 있다.
도 10B 및 10C의 실시 예는 일정 실시 예에서 물질(40, 42) 중 하나가 실리콘을 포함하며(질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑되거나 도핑되지 않을 수 있다); 다른 하나는 산화물(하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 스트론튬, 산화 티탄, 및 산화 란탄으로 구성된 그룹 으로부터 선택된 하나 이상의 산화물을 포함할 수 있다). 실리콘은 일정 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 산화물이 다른 실시 예에서 전극에 직접 접촉할 수 있다.
도 4의 셀렉터 물질(40, 42)은 두께(T1, T2)이고; 일정 실시 예에서 약 3Å 내지 약 350Å일 수 있다. 일정 실시 예에서, 도 10B 및 10C의 산화물에 해당하는 물질이 약 3Å 내지 약 20Å의 두께일 수 있으며, 도 6-9의 다른 물질은 약 20Å 내지 약 350Å의 두께 일 수 있다. 비록 두 섹션의 물질(40)이 서로 동일한 두께를 갖는 것으로 도시되었으나, 다른 실시 예에서 이 같은 섹션 중 하나는 다른 두께를 가질 수 있다. 또한, 셀렉터 물질(42)이 물질(40)과는 다른 두께를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시 예에서는 셀렉터 물질(42)이 물질(40)과 거의 동일한 두께를 가질 수 있다.
도 4의 실시 예는 셀렉터 영역이 제1 물질/제2 물질/제1 물질의 구성으로 배열된 제1 및 제2 물질의 스택을 포함하는 구성의 한 예인 것으로 고려될 수 있다. 이와 달리, 도 5는 제1물질/제2 물질/제1물질/제2물질/제1물질을 포함하는 더욱 큰 스택을 갖는 셀렉터 영역(34b)을 갖는 스위칭 컴포넌트(20b)를 도시한다. 다른 실시 예에서, 도 4 및 5에서 도시된 것 이외의 다른 스택이 사용될 수 있다.
도 5의 물질(40, 42)은 도 4와 관련하여 상기 설명된 것들과 동일할 수 있다; 도 6D, 6E, 7D, 7E, 8D, 8E, 9D, 9E, 10D 및 10E는 도 5의 셀렉터 영역(34b)에 대한 실시 예 구성을 도시한다.
일정 실시 예에서, 스위칭 컴포넌트는 도 3-10에서 상기 설명된 종류의 멀티플 구성을 포함하도록 형성될 수 있으며, 이 같은 구성은 하나 위에 다른 하나가 쌓이는 것이다. 예를 들면, 도 11A 및 B는 전극(50-52)(60-63)을 갖는 스위칭 컴포넌트(22c, 22d) 실시 예를 도시하며; 전극 들 사이 반도체 물질(34)을 포함한다. 도시된 구성에서, 반도체 물질은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함한다. 비록 동일한 반도체 물질(34)이 이들 구성에서 사용되는 것으로 도시되지만, 다른 실시 예에서 다른 반도체 물질이 사용될 수 있다. 전극(50-52)(60-63)은 도 3의 전극(30, 32)과 관련하여 상기 설명된 조성 어느 것도 포함할 수 있다.
상기 설명된 전자 디바이스는 전자 시스템 내로 내장될 수 있다. 이 같은 전자 시스템은 예를 들면, 메모리 모듈, 디바이스 구동기, 파워 모듈, 통신 모뎀, 처리기 모듈, 그리고 애플리케이션-특정 모듈에서 사용될 수 있으며, 멀티 층, 멀티 칩 모듈을 포함할 수 있다. 이 같은 전자 시스템은 예를 들면, 메모리 모듈, 디바이스 구동기, 파워 모듈, 통신 모뎀, 처리기 모듈, 그리고 애플리케이션-특정 모듈에서 사용될 수 있으며, 멀티 층, 멀티 칩 모듈을 포함할 수 있다.
본원 명세서에서 특별히 특정하지 않는 한, 본원 명세서에서 설명한 다양한 재료, 물질, 조성 등이 이미 알려진 또는 앞으로 개발될 적절한 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 원자 층 증착 (ALD), 화학 기상 증착 (CVD), 물리 기상 증착 (PVD) 등의 방법 등을 포함한다.
도면에서 다양한 실시 예의 특정 방향은 설명 목적일 뿐이며, 일정 응용에서는 도시된 방향으로부터 회전될 수 있다. 본원 명세서에서 제공된 설명, 그리고 다음의 청구범위는 구성이 도면의 특정 방향인 것과는 무관하게, 다양한 특징들 사이에서 설명된 관계를 갖는 어떠한 구조 일 수도 있으며, 그와 같은 방향으로부터 회전될 수 있다.
도면의 단면도는 단면 평면 내 특징을 도시할 뿐이며, 도면을 간단히 하기 위해 단면 평면 뒤의 내용을 도시하지는 않는다.
구조가 다른 구조 “상(on)에” 또는 “접촉하여(붙어)”인 것으로 상기에서 언급되는 때, 이는 다른 구조에 직접 접촉할 수 있으며, 또는 사이에 끼이는 구조가 존재할 수 있기도 하다. 이와 달리, 구조가 다른 구조“상에 직접” 또는 “직접 접촉하여”인 것으로 언급되는 때, 사이에 끼이는 구조가 없는 것이다. 구조가 다른 구조에 “연결”되거나 “결합”되는 것으로 언급되는 때, 이는 다른 구조에 직접 연결되거나 결합될 수 있거나 사이에 끼이는 구조가 존재 할 수 있다. 이와 달리, 구조가 다른 구조에 “직접 연결”되거나 “직접 결합”되는 때에는, 사이에 끼이는 구조가 없는 것이다.
어떤 실시 예는 전극 쌍 사이의 셀렉터 영역을 포함하는 스위칭 컴포넌트를 포함한다. 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함한다.
일정 실시 예는 제1 전극, 제1 전극 위 셀렉터 영역, 그리고 셀렉터 영역 위 제2 전극을 포함하는 스위칭 컴포넌트를 포함한다. 셀렉터 영역은 교대하는 제1 및 제2 물질 스택을 포함하며, 제1 및 제2 물질 중 하나 이상이 반도체를 포함한다.
일정 실시 예는 메모리 셀을 포함하는 메모리 유닛 그리고 이 같은 메모리 셀레 전기적으로 결합된 선택 장치를 포함한다. 이 같은 선택 장치는 전극 쌍 사이의 셀렉터 영역을 포함한다. 이 같은 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 반도체를 포함하며; 상기 선택 장치는 스냅-백 전압 동작을 포함하는 전류 대 전압 특성을 갖는다.
관련 규정에 따라, 본원 명세서에서 설명된 발명은 구조적 및 방법적 특징과 관련하여 다소 특정하여 설명되었다. 그러나 청구범위는 이 도시되고 설명된 특정 특징으로 한정되지 않음을 이해하여야 하며, 이는 본원 명세서에서 설명된 수단이 실시 예를 포함하기 때문이다. 따라서 청구범위는 기재된 대로 전 범위에 대하여 보호되는 것이며, 균등론에 따라 적절히 해석되어야 한다.

Claims (35)

  1. 한 쌍의 전극 사이의 셀렉터 영역; 그리고
    상기 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함하는 스위칭 컴포넌트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도핑제는 전체 농도에 대한 질소의 비가 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트임을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도핑제가 전체 농도에 대한 탄소의 비가 0 보다 크며 약 50이하인 원자 퍼센트임을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전극들이 서로 동일한 조성임을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전극들이 서로 동일한 조성임을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  6. 제1항에 있어서, 전극 중 하나 이상이 Ta, Ti 및 W 중 하나 이상을 포함하며, 질소와 조합됨을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  7. 제1항에 있어서, 전극 중 하나 이상이 O, C 및 Al 중 하나 이상을 더욱 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  8. 제1항에 있어서, 전극 모두가 탄소를 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  9. 제1항에 있어서, 전극 중 하나 이상이 탄소와 질소로 구성됨을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 셀렉터 영역이 전극 쌍의 각 전극에 직접 접촉하는 단일의 균일한 물질임을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 단일의 균일한 물질이 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트 농도의 질소로 도핑된 실리콘을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전극 쌍 모두가 탄소로 구성됨을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  13. 제1항에 있어서, 상기 셀렉터 영역이 둘 또는 그 이상의 상이한 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  14. 제1 전극;
    제1전극 위의 셀렉터 영역;
    셀렉터 영역 위의 제2 전극; 그리고
    셀렉터 영역이 교대하는 제1 및 제2 물질 스택을 포함하며, 제1 및 제2 물질 중 하나 이상의 반도체를 포함하는 스위칭 컴포넌트.
  15. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 물질 중 하나가 실리콘을 포함하고 제1 및 제2 물질 중 다른 하나는 산화물이고, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 스트론튬, 산화 티탄, 및 산화 란탄 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  16. 제15항에 있어서, 산화물이 약 3Å 내지 20Å인 두께를 가짐을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  17. 제15항에 있어서, 셀렉터 영역이 직접 전극 각각에 접촉하는 실리콘을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  18. 제15항에 있어서, 셀렉터 영역이 직접 전극 각각에 접촉하는 산화물을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  19. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 물질 중 하나가 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 실리콘을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  20. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 물질 각각이 약 20Å 내지 약 350Å인 두께를 가짐을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  21. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 물질 중 하나가 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트 농도의 질소 또는 산소로 도핑된 실리콘을 포함하고; 그리고 제1 및 제2 물질 중 다른 하나는 실리콘으로 구성됨을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  22. 제21항에 있어서, 셀렉터 영역이 직접 전극 각각에 접촉하는, 질소 또는 산소로 도핑된 실리콘 포함 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  23. 제21항에 있어서, 셀렉터 영역이 직접 전극 각각에 접촉하는 실리콘으로 구성된 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  24. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 물질 중 하나가 0 보다 크며 약 50이하인 원자 퍼센트 농도의 탄소 또는 게르마늄으로 도핑된 실리콘을 포함하며, 그리고 제1 및 제2 물질 중 다른 하나가 실리콘으로 구성됨을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  25. 제24항에 있어서, 셀렉터 영역은 직접 전극 각각에 접촉하는 탄소 또는 게르마늄으로 도핑된 실리콘 포함 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  26. 제24항에 있어서, 셀렉터 영역은 직접 전극 각각에 접촉하는 실리콘으로 구성된 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  27. 제14항에 있어서, 상기 스택이 제1 물질/제2 물질/제1 물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  28. 제14항에 있어서, 상기 스택이 제1물질/제2 물질/제1물질/제2물질/제1물질을 포함함을 특징으로 하는 스위칭 컴포넌트.
  29. 메모리 셀; 그리고
    메모리 셀에 전기적으로 결합된 선택 장치를 포함하며; 상기 선택 장치가 한 쌍의 전극 사이 셀렉터 영역을 포함하고, 상기 셀렉터 영역은 질소, 산소, 게르마늄 및 탄소 중 하나 이상으로 도핑된 반도체를 포함하며; 상기 선택 장치는 스냅-백 전압 동작을 포함하는 전류 대 전압 특성을 갖는 메모리 유닛.
  30. 제29항에 있어서, 상기 반도체가 실리콘을 포함함을 특징으로 하는 메모리 유닛.
  31. 제29항에 있어서, 상기 셀렉터 영역이 상기 전극 쌍 전극 각각을 직접 접촉하는 단일의 균질 물질임을 특징으로 하는 메모리 유닛.
  32. 제31항에 있어서, 상기 단일의 균질 물질이 0 보다 크며 약 10이하인 원자 퍼센트 농도의 질소로 도핑된 실리콘을 포함함을 특징으로 하는 메모리 유닛.
  33. 제32항에 있어서, 상기 전극 쌍의 전극 모두가 탄소로 구성됨을 특징으로 하는 메모리 유닛.
  34. 제29항에 있어서, 셀렉터 영역이 둘 이상의 상이한 물질을 포함함을 특징으로 하는 메모리 유닛.
  35. 제29항에 있어서, 셀렉터 영역이 제1 물질과 제2 물질이 교대되는 스택을 포함함을 특징으로 하는 메모리 유닛.
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