用于电阻式随机存取存储器件的存储器结构和用于制造数据存储器件的方法与流程

技术特征：

1.一种用于存储器件的存储器结构，包括至少一个第一层和至少一个第二层，

所述至少一个第一层包括多个第一元件，所述至少一个第二层包括多个第二元件；

其中，所述存储器结构具有可以响应于施加到其上的电动势而改变的电阻状态。

2.根据权利要求1所述的存储器结构，其中，每一个所述元件都是金属氧化物。

3.根据权利要求1或2所述的存储器结构，其中，所述金属氧化物以具有立方结构的结晶颗粒的形式存在。

4.根据权利要求2或3所述的存储器结构，其中，所述金属氧化物是氧化铈。

5.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，所述第二元件是掺杂的金属氧化物。

6.根据权利要求5所述的存储器结构，其中，掺杂剂是比所述金属氧化物具有更多氧空位的金属氧化物。

7.根据权利要求5至6所述的存储器结构，其中，掺杂剂离子的化合价优选小于金属氧化物离子的化合价。

8.根据权利要求5至7所述的存储器结构，其中，掺杂剂是以下之一：铟(In)、钴(Co)、钆(Gd)、镱(Yb)、钐(Sm)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，所述元件以金属氧化物纳米粒子的形式存在。

10.根据权利要求9所述的存储器结构，其中，单个纳米粒子的宽度在约2nm～约13nm的范围内。

11.根据权利要求9或10所述的存储器结构，其中，单个纳米粒子的宽度在约5nm～约9nm的范围内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，所述第一层包括所述第一元件的一个或多个二维阵列，所述第二层包括所述第二元件的一个或多个二维阵列。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的存储器结构，其中，所述存储器结构包括顶层和底层，所述存储器结构包括电连接到所述顶层的上电极和电连接到所述底层的下电极，这些电极用来将电动势施加到存储器结构。

14.根据权利要求12或13所述的存储器结构，其中，至少一个电极包括可用作电极的导电材料或半导体材料。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的存储器结构，其中，电连接到所述底层的所述电极位于衬底上。

16.根据权利要求15所述的存储器结构，其中，所述衬底是适合沉积金属氧化物纳米粒子层的材料。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的存储器结构，包括与掺杂的金属氧化物元件层邻接的金属氧化物元件层，这些邻接层包括一对交替层。

18.根据权利要求17所述的存储器结构，该存储器结构包括多对交替层，这些交替层的对被布置成第一对的层紧邻第二对的层。

19.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，所述存储器结构具有第一电阻状态和第二电阻状态，所述第一电阻状态高于所述第二电阻状态，电阻状态可以响应于施加到其上的电动势在这两个电阻状态之间变化。

20.根据权利要求19所述的存储器结构，该存储器结构具有至少一个中间电阻状态，该中间电阻状态具有在所述第一电阻状态与所述第二电阻状态之间的电阻。

21.根据权利要求20所述的存储器结构，其中，所述中间电阻状态的个数取决于交替层的对的个数。

22.根据权利要求21所述的存储器结构，其中，所述存储器结构的所述中间状态的个数随着所述存储器结构中的交替层的对的个数增加而增加。

23.一种制造存储器件的方法，该存储器件包括根据权利要求1至22中任一项所述的存储器结构，该存储器件使用化学沉积工艺和物理沉积工艺制造。

24.一种制造存储器件的方法，该存储器件包括根据权利要求1至22中任一项所述的存储器结构，该存储器件使用溶液处理技术制造。

25.一种制造用于存储器件的根据权利要求1至22中任一项所述的存储器结构的方法，包括：印刷包括多个分离元件的膜，其中，每一个所述分离元件都具有响应于施加到其上的电动势而改变的电阻状态。

26.根据权利要求23、24或25的制造方法被重复至少一次，由此实现堆叠式存储器件，其中，所述上电极形成下一个存储器结构的所述下电极，以此类推。

27.一种增加存储器件中的电阻状态的个数的方法，该方法包括增加金属氧化物层和掺杂的金属氧化物层的交替层的对的个数，其中，每一个金属氧化物层或掺杂的金属氧化物层都具有可以响应于施加到其上的电动势而改变的电阻状态。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述金属氧化物是氧化铈(IV)，所述掺杂的金属氧化物是掺杂铟的氧化铈(IV)。

29.氧化铈(IV)纳米粒子的分散体和掺杂铟的氧化铈(IV)纳米粒子的分散体在根据权利要求1所述的存储器结构的制备中的用途。

30.氧化铈(IV)纳米粒子的分散体在用于制备根据权利要求1所述的存储器结构的墨水的制备中的用途。

31.掺杂铟的氧化铈(IV)纳米粒子的分散体在用于制备根据权利要求1所述的存储器结构的可印刷墨水的制备中的用途。

32.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，在去除所述电动势之后所述电阻状态被保持。

33.根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构，其中，所述掺杂的和未掺杂的金属氧化物纳米粒子的几何形状提供柔性存储器结构。

34.根据前述权利要求中任一项的存储器结构，其中，在使用合适的溶剂时，表面活性剂和金属氧化物提供高度透明的存储结构。

35.一种墨水，包含掺杂的或未掺杂的纳米粒子，用于制备根据前述权利要求中任一项所述的存储器结构。

36.根据权利要求35的墨水，其中，未掺杂的纳米粒子是氧化铈(IV)纳米粒子，掺杂的纳米粒子是掺杂铟的氧化铈(IV)。