相變存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種相變存儲(chǔ)器，尤其涉及一種具有碳納米管線的相變存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 存儲(chǔ)器是信息產(chǎn)業(yè)中重要的組成部件之一，如何發(fā)展新型的低成本、高密度、速度 快、長(zhǎng)壽命的非易失存儲(chǔ)器一直是信息產(chǎn)業(yè)研究的重要方向。
[0003] 作為非易失性存儲(chǔ)器的下一代產(chǎn)品，相變存儲(chǔ)器是一種利用特殊相變材料的晶相 與非晶相導(dǎo)電性的差異來(lái)存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器。相變存儲(chǔ)器基于其獨(dú)特的特點(diǎn)如較快的響應(yīng) 速度、較優(yōu)的耐用性以及較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)保存時(shí)間等，已備受關(guān)注，其不僅能夠在移動(dòng)電話、數(shù) 碼相機(jī)、MP3播放器、移動(dòng)存儲(chǔ)卡等民用微電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且在航空航天及導(dǎo)彈 系統(tǒng)等軍用領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。
[0004] 然而，相變存儲(chǔ)器在真正實(shí)用化之前還有很多問(wèn)題需要解決，如現(xiàn)有技術(shù)的相變 存儲(chǔ)器用于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)時(shí)，一般利用金屬或半導(dǎo)體材料作為加熱元件，加熱所述相變材料使 之產(chǎn)生相變，但由于加熱元件在多次的循環(huán)加熱過(guò)程中易受熱變形或氧化，從而影響相變 存儲(chǔ)器的使用壽命，并且響應(yīng)速度較慢，難以滿足數(shù)據(jù)高速讀寫(xiě)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，確有必要提供一種具有較長(zhǎng)使用壽命且具有較快的響應(yīng)速度的相變存 儲(chǔ)器。
[0006] -種相變存儲(chǔ)器，其包括：一基底；多個(gè)第一行電極引線，其相互平行且間隔設(shè)置 于所述基底表面；多個(gè)第二行電極引線，其相互平行且間隔設(shè)置于所述基底表面，并且所述 第二行電極引線與所述第一行電極引線交替設(shè)置；多個(gè)列電極引線，其相互平行且間隔設(shè) 置于所述基底表面，所述多個(gè)列電極引線與多個(gè)第一行電極引線、多個(gè)第二行電極引線相 互交且叉絕緣設(shè)置，相鄰的第一行電極引線、第二行電極引線與相鄰的兩個(gè)列電極引線形 成一個(gè)網(wǎng)格；多個(gè)相變存儲(chǔ)單元，每個(gè)相變存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格設(shè)置，每個(gè)相變存儲(chǔ)單元 包括一數(shù)據(jù)寫(xiě)入電路，該數(shù)據(jù)寫(xiě)入電路包括依次串聯(lián)的一第一行電極引線、至少一碳納米 管線及一列電極引線，用于相變存儲(chǔ)單元工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入；一數(shù)據(jù)讀取電路，該數(shù)據(jù) 讀取電路包括依次串聯(lián)的一第二行電極引線、至少一相變層、所述至少一碳納米管線及所 述第一行電極引線或列電極引線，用于相變存儲(chǔ)單元工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)讀取，所述至少一 碳納米管線具有一彎折部，所述至少一相變層對(duì)應(yīng)地與所述至少一碳納米管線的彎折部電 接觸。
[0007] -種相變存儲(chǔ)器，其包括：多個(gè)相變存儲(chǔ)單元設(shè)置成行列式陣列，每一相變存儲(chǔ)單 元包括至少一碳納米管線，所述碳納米管線具有一彎折部；一相變層，所述相變層與所述碳 納米管線的彎折部至少部分層疊設(shè)置；設(shè)置在每一行的多個(gè)相變存儲(chǔ)單元中的碳納米管線 的兩端分別與一第一行電極引線及一第一列電極引線電連接，所述相變層與一第二行電極 引線電連接，通過(guò)在所述第一行電極引線及第一列電極引線之間通入電流的方式加熱所述 相變層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入，通過(guò)在第一行電極引線及第二行電極引線之間輸入電流的方式實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)讀取。
[0008] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的相變存儲(chǔ)器，由于碳納米管線中的碳納米管具有 良好的導(dǎo)熱能力以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，因此可以提高所述相變存儲(chǔ)器的使用壽命。另外，由 于將碳納米管線的彎折部作為加熱器件加熱所述相變層，可以充分利用碳納米管線在彎折 部的熱量積累，能夠提高所述相變層的熱響應(yīng)效率，進(jìn)而提高所述相變存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)速率。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管線彎折部的局部放大圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。
[0012] 圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描照片。
[0013] 圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)單元中彎折部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖7為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)單元的制備方法的工藝流程圖。
[0016] 圖8為圖7所示的相變存儲(chǔ)單元的制備方法中制備相變層的的工藝流程圖。
[0017] 圖9為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)單元的制備方法的工藝流程圖。
[0018] 圖10為圖9所示的相變存儲(chǔ)單元的制備方法中彎折碳納米管線的工藝流程圖。
[0019] 圖11為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 主要元件符號(hào)說(shuō)明
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種相變存儲(chǔ)器，其包括： 一基底； 多個(gè)第一行電極引線，其相互平行且間隔設(shè)置于所述基底表面； 多個(gè)第二行電極引線，其相互平行且間隔設(shè)置于所述基底表面，并且所述第二行電極 引線與所述第一行電極引線交替設(shè)置； 多個(gè)列電極引線，其相互平行且間隔設(shè)置于所述基底表面，所述多個(gè)列電極引線與多 個(gè)第一行電極引線、多個(gè)第二行電極引線相互交且叉絕緣設(shè)置，相鄰的第一行電極引線、第 二行電極引線與相鄰的兩個(gè)列電極引線形成一個(gè)網(wǎng)格； 多個(gè)相變存儲(chǔ)單元，每個(gè)相變存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格設(shè)置，每個(gè)相變存儲(chǔ)單元包括一 數(shù)據(jù)寫(xiě)入電路，該數(shù)據(jù)寫(xiě)入電路包括依次串聯(lián)的一第一行電極引線、至少一碳納米管線及 一列電極引線，用于相變存儲(chǔ)單元工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入；一數(shù)據(jù)讀取電路，該數(shù)據(jù)讀取電 路包括依次串聯(lián)的一第二行電極引線、至少一相變層、所述至少一碳納米管線及所述第一 行電極引線或列電極引線，用于相變存儲(chǔ)單元工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)讀取，所述至少一碳納米 管線具有一彎折部，所述至少一相變層對(duì)應(yīng)地與所述至少一碳納米管線的彎折部電接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線為一連續(xù)的碳納米 管線，包括通過(guò)范德華力相連的多個(gè)碳納米管，所述多個(gè)碳納米管的延伸方向基本平行于 所述碳納米管線的延伸方向。
3. 如權(quán)利要求2所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線為一彎折的碳納米 管線，包括依次連續(xù)一第一分支、彎折部及第二分支，所述第一分支及第二分支間隔設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求3所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，進(jìn)一步包括一第一電極分別與所述 第一分支及第一行電極引線電連接，一第二電極與所述第二分支及所述第一列電極引線電 連接，構(gòu)成所述數(shù)據(jù)寫(xiě)入電路。
5. 如權(quán)利要求3所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，進(jìn)一步包括一第三電極與所述相變 層間隔設(shè)置，且所述第三電極分別與所述相變層及第二行電極引線電連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述每一碳納米管線的彎折部為一 弧形彎折或形成一折角。
7. 如權(quán)利要求6所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線的彎折部彎折的角 度9大于30度小于等于120度。
8. 如權(quán)利要求6所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線的彎折部為一對(duì)折 的結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求6所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線在所述彎折部螺旋 回轉(zhuǎn)形成回型環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求9所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述相變層覆蓋所述回型環(huán)狀結(jié)構(gòu) 的彎折部。
11. 如權(quán)利要求9所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述回型環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑為2微米 至10微米。
12. 如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述碳納米管線為非扭轉(zhuǎn)的碳納米 管線或扭轉(zhuǎn)的碳納米管線。
13. 如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器，其特征在于，所述第三電極與所述碳納米管線的 彎折部之間的距離為100納米至10微米。
14. 一種相變存儲(chǔ)器，其包括：多個(gè)相變存儲(chǔ)單元設(shè)置成行列式陣列，每一相變存儲(chǔ)單 元包括至少一碳納米管線，所述碳納米管線具有一彎折部；一相變層，所述相變層與所述碳 納米管線的彎折部至少部分層疊設(shè)置；設(shè)置在每一行的多個(gè)相變存儲(chǔ)單元中的碳納米管線 的兩端分別與一第一行電極引線及一第一列電極引線電連接，所述相變層與一第二行電極 引線電連接，通過(guò)在所述第一行電極引線及第一列電極引線之間通入電流的方式加熱所述 相變層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入，通過(guò)在第一行電極引線及第二行電極引線之間輸入電流的方式實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)讀取。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器，其包括：多個(gè)相變存儲(chǔ)單元設(shè)置成行列式陣列，每一相變存儲(chǔ)單元包括至少一碳納米管線，所述碳納米管線具有一彎折部；一相變層，所述相變層與所述碳納米管線的彎折部至少部分層疊設(shè)置；設(shè)置在每一行的多個(gè)相變存儲(chǔ)單元中的碳納米管線的分別與一第一行電極引線及一第一列電極引線電連接，所述相變層與一第二行電極引線電連接，通過(guò)在所述第一行電極引線及第一列電極引線之間通入電流的方式加熱所述相變層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入，通過(guò)在第一行電極引線及第二行電極引線之間輸入電流的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取。
【IPC分類】H01L27-24, H01L45-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104779345
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410016740
【發(fā)明人】柳鵬, 吳揚(yáng), 李群慶, 姜開(kāi)利, 王佳平, 范守善
【申請(qǐng)人】清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年1月15日