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公开(公告)号：CN113078262B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202110280030.2
申请日：2021-03-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: H10N70/20
Abstract: 本发明公开一种具有类超晶格材料功能层的忆阻器及其制备方法，属于集成微电子器件技术领域，其包括上电极、功能层和下电极，所述功能层由硫系材料和氧化物材料层叠而成，硫系材料和氧化物材料均为类超晶格材料。其功能层具有多个重复单元，每个单元为一层硫系材料和一层氧化物材料层叠而成，整个功能层中，硫系材料和氧化物材料交替层叠。本发明还提供了以上忆阻器的制备方法。本发明通过对该忆阻器中功能层进行改进，采用基于硫系/氧化物的类超晶格结构，利用硫系材料的晶体特性，金属导电丝沿着晶界生长，降低金属导电丝的随机性，提高忆阻器的电阻一致性。本发明制备方法步骤简单，方便易行。
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公开(公告)号：CN112701221B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202011565602.3
申请日：2020-12-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米电流通道的相变存储器，使用的纳米电流通道层结构用以限制电流的路径，使得电流在流经该层时从高电导率纳米晶粒进入相变层，电流被限制在纳米电流通道中，该纳米级导电通道大大减小了相变层与电极层之间的接触面积，并极大地提高了局部接触部位的电流密度，提高了电流在相变层中的产热效率。同时，低电导率低热导率的绝缘绝热材料阻止了相变层中的热量向电极层散失，提高了相变层的电热利用效率。与采用更先进制程制作的尽可能小的相变单元相比，本发明能够突破工艺限制，进一步缩小电极与相变材料的有效接触面积，工艺简单，使得相变存储器能够轻松实现操作功耗降低。
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公开(公告)号：CN114864814A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210356783.1
申请日：2022-04-06
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明属于微纳米电子器件技术领域，具体公开了一种选通管及其制备方法，该选通管包括衬底以及依次堆叠于所述衬底上的第一电极层、中间介质层和第二电极层；所述中间介质层由富氧氧化物层和化学计量氧化物层双层堆叠而成，所述富氧氧化物中的氧价态高于正常化学价态，在热力学作用下所述富氧氧化物层中的氧向所述化学计量氧化物层迁移扩散并在界面迁移势垒的作用下钉扎在二者的界面处，形成富氧界面。本发明选通管在外界电压消失后金属导电丝倾向于在富氧界面处自发性断裂，从而有效地控制导电丝在器件中的生长形貌和通断位置，提高选通管发生阈值阻变过程中阈值电压的一致性。
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公开(公告)号：CN114217105A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202210160354.7
申请日：2022-02-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R1/28
Abstract: 本发明属于脉冲信号发生器技术领域，公开了一种波形可编程的超高速脉冲电流发生装置，装置包括：脉冲波形控制模块、脉冲幅值控制模块、压控电流源模块和功能控制模块。脉冲波形控制模块和脉冲幅值控制模块分别控制压控电流源模块输出的脉冲电流的波形和幅值，从而实现脉冲电流的可调；功能控制模块用于调节控制各模块及数据分析。本发明装置输出脉冲幅值最低可达1μA，最高可达mA级别，调节精度数十μA，脉宽调节范围为1ns到直流。本发明可广泛应用于电流诱导型相变存储器、阻变存储器等器件电特性测试中。
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公开(公告)号：CN112652714B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202011534056.7
申请日：2020-12-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明属于微电子器件及存储器技术领域，公开了一种相变存储器阵列的制备方法，具体包括：在衬底上沉积多层薄膜结构，其中包括底电极层、加热电极层、选通材料层、连接阻挡层、相变功能层。薄膜制备完成之后仅利用一次光刻工艺对底电极以上部分整体实现图案化，然后进行刻蚀、填充单元间电热隔离绝缘层，并通过额外一次光刻工艺制备分立的顶电极，得到底电极‑功能材料‑顶电极结构完整、可操作的相变存储器阵列。工艺流程中光刻工艺次数的减少，不仅可以降低生产过程中的成本，提高生产效率和成品率，同时二维平面单层器件的制备工艺的简化，可以极大改善三维存储器件的制备流程，从而实现将二维平面单层存储器在垂直方向上进行多层堆叠的三维存储器技术。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113568246A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110785784.3
申请日：2021-07-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G02F3/00
Abstract: 本发明提供一种直波导型相变全光布尔逻辑器件及其全二元逻辑实现方法，包括直波导结构，覆盖于波导上方的相变功能单元及其保护层，波导布拉格光栅结构；逻辑实现方法上，使用光脉冲从器件两端分别输入，对相变功能单元状态进行调制：设定波导布拉格光栅结构参数以对泵浦光脉冲所在波长进行反射，使从两端输入的写入脉冲分别只对离该端口最近的相变功能单元作用，选取特定波长的探测光脉冲，在该波长下探测光受到波导布拉格光栅的反射作用较小，不影响器件状态的读取。本发明具有抗电磁干扰，可并行操作等优势，实现16种二元布尔逻辑计算功能，大大提高了逻辑计算的工作效率。
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公开(公告)号：CN112713242A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202011566277.2
申请日：2020-12-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米电流通道的相变存储器的制备方法，包括：在衬底上生长第一电极层；在第一电极层上沉积生长绝缘层；利用光刻刻蚀工艺刻蚀绝缘层直到第一电极层，并形成底面为金属电极层的凹槽；在凹槽内制备具有金属晶粒的纳米电流通道层，且金属晶粒贯穿该层厚度；在纳米电流通道层上方沉积相变材料；在相变材料上方沉积第二电极层形成具有纳米电流通道层的相变存储器。本发明通过纳米级导电通道大大减小了相变层与电极层之间的接触面积，并极大地提高了局部接触部位的电流密度，提高了电流在相变层中的产热效率；提高了相变层的电热利用效率；且工艺简单，使得相变存储器能够轻松实现操作功耗降低。
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公开(公告)号：CN107017341B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201710192561.X
申请日：2017-03-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种非对称环状微电极相变存储单元及器件，包括由下至上的下电极层、第一绝缘层、相变功能层、第二绝缘层、上电极层；第一绝缘层开有小孔，小孔内为金属环状侧壁和绝缘芯；相变功能层通过第一绝缘层小孔内的金属环状侧壁与下电极接触；第二绝缘层也开有小孔；上电极通过第二绝缘层小孔与相变功能层接触。其核心结构特征在于下电极是环状电极，电极芯由绝缘材料填充；第一绝缘层小孔中心线、相变功能层中心线和第二绝缘层小孔中心线均不在同一条直线上。本发明提供的非对称环状微电极相变存储单元及器件极大地减小了下电极与相变材料接触面积，减小操作电流，具有较好的热学性能，能在保持器件原有性能的同时降低功耗，减小热串扰。
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公开(公告)号：CN110931635A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911033437.4
申请日：2019-10-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种低密度变化的超晶格相变薄膜、相变存储器及制备方法，该超晶格相变薄膜包括交替堆叠形成周期性结构的第一相变层和第二相变层；在晶化的过程中，第一相变层具有常规的正密度变化，而第二相变层具有反常的负密度变化，因此它在晶化过程中的密度反常减小、体积增大，可用来抵消第一相变层在晶化过程中的体积减小现象；将常规相变材料与负密度变化的材料交替堆叠形成的超晶格薄膜可以减小相变存储材料在相变过程中的体积变化，进而减少相变存储材料在循环擦写过程中由于体积反复增大和减小造成的空洞；将该低密度甚至零密度变化的超晶格相变薄膜应用于相变存储器中，可以显著增加相变存储器件循环擦写的稳定性，提高器件的使用寿命。
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公开(公告)号：CN104051021B
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201410256649.X
申请日：2014-06-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G11C29/02
Abstract: 本发明公开了一种相变存储器的热串扰测试方法，该方法利用相变存储单元中的相变材料本身作为温度探测器，通过在一个相变存储单元上施加激励信号，在另一个相邻的相变存储单元上施加测试信号，采集相邻的相变存储单元上的响应信号，利用相变材料在不同温度下电学性能及性质的差异来测量相变存储单元编程过程中相邻的单元所受到的热串扰影响大小，从而对相变存储器热串扰稳定性进行评估。本发明适用于一般的相变存储单元结构，不需要集成其他部件，提高了热串扰测试的可靠性。
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