存儲元件的驅動方法及使用存儲元件的存儲裝置制造方法及圖紙

更穩定地進行開關動作。存儲元件10具有：絕緣性基板；第一電極2及第二電極3，其設置于絕緣性基板；電極間間隙部4，其設置在第一電極與第二電極之間，具有產生第一、第二電極之間的電阻值的變化現象的納米級的間隙，該存儲元件10能夠從規定的低電阻狀態向規定的高電阻狀態轉換以及能夠從高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換，該存儲元件10的驅動方法的特征在于，在從高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換時，通過恒流電路向存儲元件施加電流脈沖。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種使用具有納米間隙電極(nano-gap electrods)的存儲元件的驅動方法及存儲元件的存儲裝置。
技術介紹
當前，伴隨著設備的小型化、高密度化，期望電氣元件能夠進一步微小化。作為電氣元件的微小化的一個例子，已知有通過在間隔微小間隙(納米間隙)的兩個電極之間施加電壓，以能夠進行開關動作的元件。具體來說，例如，開發了一種由氧化硅和金之類的穩定的材料構成，通過傾斜蒸鍍(Oblique deposition)的簡便的制造方法進行制造,能夠穩定并反復地進行開關動作的元件(例如，參照專利文獻I)。在具有這種納米間隙的元件(下面，稱為“納米間隙存儲元件”)中，為了寫入或刪除，通過施加具有規定的電壓值的電壓脈沖，使納米間隙存儲元件從該高電阻狀態(關(OFF)狀態)向低電阻狀態(開(ON)狀態)轉換，或者從低電阻狀態(開(ON)狀態)向高電阻狀態(關(OFF)狀態)轉換。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2007 - 123828號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題然而，特別是在從高電阻狀態向低電阻狀態轉換時，存在這樣的問題即使施加電壓脈沖，轉換成所期望的電阻狀態(低電阻狀態)的概率也很低。在此，為了提高從高電阻狀態轉換成低電阻狀態的概率，考慮了增大脈沖寬度(即，一次施加電壓脈沖的時間)的方法，或提高電壓值等的方法。然而，在這些方法中，存在從高電阻狀態轉換成低電阻狀態的概率仍然不夠高的問題。本專利技術要解決的問題在于，提供一種能夠高概率地從高電阻狀態向低電阻狀態轉換的存儲元件的驅動方法及使用該存儲元件的存儲裝置。用于解決問題的手段在第一技術方案中記載的專利技術是一種存儲元件的驅動方法，所述存儲元件具有絕緣性基板；第一電極及第二電極，設置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產生第一、第二電極之間的電阻值的變化現象。所述存儲元件能夠從規定的低電阻狀態向規定的高電阻狀態轉換以及能夠從所述高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換。所述存儲元件的驅動方法的特征在于，在從所述高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換時，通過恒流電路向所述存儲元件施加電流脈沖。在第二技術方案中記載的專利技術具有與在第一技術方案中記載的專利技術相同的結構，并且該在第二技術方案中記載的專利技術的特征在于，通過所述恒流電路使電流的值階段性地變化，來施加所述電流脈沖。在第三技術方案中記載的專利技術是一種使用存儲元件的存儲裝置，其特征在于，具有存儲元件和電流脈沖發生部。所述存儲元件具有絕緣性基板；第一電極及第二電極，設置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產生第一、第二電極之間的電阻值的變化現象。所述電流脈沖發生部產生電流脈沖，用于進行從高電阻狀態向低電阻狀態的轉換。所述電流脈沖發生部通過恒流電路向所述存儲元件施加電流脈沖。在第四技術方案中記載的專利技術具有與在第三技術方案中記載的專利技術相同的結構，并且該在第四技術方案中記載的專利技術的特征在于，所述電流脈沖發生部通過所述恒流電路，以使電流的值階段性地變化的方式施加所述電流。在第五技術方案中記載的專利技術是一種使用存儲元件的存儲裝置，其特征在于，具有存儲元件和電壓脈沖發生部。所述存儲元件具有絕緣性基板；第一電極及第二電極，設置于所述絕緣性基板上；電極間間隙部，設置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產生第一、第二電極之間的電阻值的變化現象。所述存儲元件為多個，各個存儲元件至少與各個恒流元件串聯，從所述電壓脈沖發生裝置向串聯有所述恒流元件的存儲元件中的至少一個施加電壓脈沖。專利技術的效果專利技術人們為了解決上述的問題而專心研究的結果為，著眼于為了使存儲元件從高電阻狀態向低電阻狀態轉換而向存儲元件施加電流脈沖。雖然通過恒流電路供給該電流脈沖，但利用電壓驅動連接有恒流元件的存儲單元，也能夠向存儲元件施加電流脈沖。由此了解到通過施加這種電流脈沖，使存儲元件以更高的概率從高電阻狀態向低電阻狀態轉換。根據本專利技術，存儲元件具有電極間間隙部，該電極間間隙部具有納米級的間隙，該具有納米級的間隙能夠進行從規定的低電阻狀態向規定的高電阻狀態的轉換以及從高電阻狀態向低電阻狀態的轉換，在施加使存儲元件從高電阻狀態向低電阻狀態轉換的電流脈沖時，使用恒流電路來控制電流值，或利用電壓驅動連接有恒流元件的存儲元件。以往，與從低電阻狀態向高電阻狀態的切換相比，從高電阻狀態向低電阻狀態切換的成功率很低，但是通過以上述方式施加電流脈沖，能夠顯著地提高從高電阻狀態向低電阻狀態切換的成功率。例如，在交替進行從低電阻狀態向高電阻狀態切換和從高電阻狀態向低電阻狀態切換的反復試驗中，能夠更加可靠地執行在低電阻狀態與高電阻狀態之間的狀態切換，另夕卜，能夠將低電阻狀態的電阻值所屬的范圍與高電阻狀態的電阻值所屬的范圍基本不重復地分開，由此，能夠保持能夠識別存儲元件的兩個狀態，從而能夠進一步提高作為存儲裝置的適應性。附圖說明圖1A是表示本專利技術的存儲裝置的功能的結構的框圖。圖1B是表示存儲裝置的納米間隙存儲器陣列所包括的一個存儲單元的結構的圖。圖2是示意性地表示本專利技術的存儲裝置所具有的納米間隙存儲元件的主要部分的剖視圖。圖3A是表示本專利技術的存儲裝置所具有的脈沖發生部的功能的結構的框圖。圖3B是表示電流脈沖發生部的結構的圖。圖4A是表示來自電流脈沖發生部的脈沖發生器的脈沖電壓的變化的線形圖。圖4B是表示流向納米間隙存儲元件的電流脈沖的電流值的變化的線形圖。圖5是示意性地表示另一個納米間隙存儲元件的主要部分的剖視圖。圖6A是表示另一個例子中的來自脈沖發生器的電壓脈沖的電壓的變化的線形圖。圖6B是表示在另一個例子中的電流脈沖的電流值的變化的線形圖。圖7A是表示在實施例中的脈沖發生部的功能的結構的框圖。圖7B是表示脈沖發生器向場效應晶體管的源電極施加的電壓的變化的線形圖。圖7C是表示在以使電流值階段性地變化的方式向納米間隙存儲元件施加電流脈沖的情況下，脈沖發生器向場效應晶體管的源電極施加的電壓的變化的線形圖。圖8是表示在交替并反復地施加使實施例中的納米間隙存儲元件從低電阻狀態向高電阻狀態轉換的電壓脈沖和使該納米間隙存儲元件從高電阻狀態向低電阻狀態轉換的電流脈沖的情況下的元件的電阻值變化的圖表。圖9是表示在交替并反復地施加使比較例中的納米間隙存儲元件從低電阻狀態向高電阻狀態轉換的電壓脈沖和使該納米間隙存儲元件從高電阻狀態向低電阻狀態轉換的電流脈沖的情況下的元件的電阻值變化的圖表。圖10是表示在交替并反復地施加使另一個例子中的納米間隙存儲元件從低電阻狀態向高電阻狀態轉換的第一電壓脈沖和使該納米間隙存儲元件從高電阻狀態向低電阻狀態轉換的第二電壓脈沖的情況下的元件的電阻值變化的圖表，所述另一個例子中的納米間隙存儲元件與實施例中的納米間隙存儲元件結構相同，僅改變了施加給存儲元件的脈沖的寬度。具體實施例方式下面，利用附圖，針對本專利技術說明具體的方式。但是，專利技術的范圍不限于圖示的例子。<具有納米間隙存儲元件的存儲裝置>首先，參照圖1A 圖4B，針對存儲裝置1000的結構進行說明。存儲裝置1000為具有將多個存儲單元110配置成陣列狀本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.26 JP 2010-1891331.一種存儲元件的驅動方法， 所述存儲元件具有: 絕緣性基板， 第一電極及第二電極，設置于所述絕緣性基板上， 電極間間隙部，設置在所述第一電極與所述第二電極之間，具有納米級的間隙，該納米級的間隙用于產生第一、第二電極之間的電阻值的變化現象； 所述存儲元件能夠從規定的低電阻狀態向規定的高電阻狀態轉換以及能夠從所述高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換； 所述存儲元件的驅動方法的特征在于， 在從所述高電阻狀態向所述低電阻狀態轉換時，通過恒流電路向所述存儲元件施加電流脈沖。2.如權利要求1所述的存儲元件的驅動方法，其特征在于， 所述電流脈沖通過所述恒流電路而使電流值階段性地變化，從而施加所述電流脈沖。3.一種使用存儲元件的存儲裝置，其特征在于， 具有存儲元件和電流脈沖發生部； 所述存儲元件具有: 絕緣性基板， 第一電極及第二電極，設置于所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高橋剛，增田雄一郎，古田成生，角谷透，小野雅敏，林豊，福岡敏美，清水哲夫，庫瑪拉古盧巴蘭·索姆，菅洋志，內藤泰久，
申請(專利權)人：獨立行政法人產業技術綜合研究所，株式會社船井電機新應用技術研究所，船井電機株式會社，
類型：
國別省市：