一种非对称相变存储器单元及器件

摘要

本发明属于公开了一种非对称相变存储器单元及器件，包括由下至上依次叠置的下电极层、第一绝缘层、相变层、第二绝缘层和上电极层；第一绝缘层开有小孔，小孔宽度为10nm～4um；相变层通过第一绝缘层上的小孔与下电极层相接触，第二绝缘层也开有小孔，小孔宽度为10nm～5um，上电极通过第二绝缘层上的小孔与相变层接触。其核心结构特征在于第一绝缘层上小孔的中轴线、第二绝缘层上小孔的中轴线以及下电极层的中轴线任意两条互不重合。本发明提供的非对称相变存储器单元及器件能够使存储器具有较好的热学性能，进而能在保持器件原有性能的同时降低功耗。

主权项

一种非对称相变存储器单元，其特征在于：其膜层结构包括：导电材料的下电极层；处于所述下电极层表面的第一绝缘层，第一绝缘层开有小孔；处于所述第一绝缘层表面的相变层；处于所述相变层表面的第二绝缘层，第二绝缘层开有小孔；处于所述第二绝缘层表面且为导电材料的上电极层；第一绝缘层小孔的剖面中轴线a1、第二绝缘层小孔的剖面中轴线a2、以及下电极层的剖面中轴线a3，这三条剖面中轴线任意两条互不重合；相变层通过第一绝缘层上的小孔与下电极层相接触；上电极层通过第二绝缘层上的小孔与相变层接触；使所述非对称相变存储器单元能够在相同的电源、电压脉冲下达到更高的最大温度值，以及更低的表面温度值；所述下电极层、第一绝缘层、相变层、第二绝缘层、及上电极层的厚度和宽度与第一绝缘层小孔和第二绝缘层小孔的宽度能根据实际需要等比例缩放；所述下电极层、第一绝缘层、相变层、第二绝缘层及上电极层的厚度均在2nm～500nm范围内；第一绝缘层开有小孔，小孔宽度为10nm～4um，第二绝缘层也开有小孔，小孔宽度为10nm～5um；在下电极与第一绝缘层之间加入热功能层和/或接触层；在上电极层与第二绝缘层之间加入热功能层和/或接触层。