302或底部电极306运用不同材料、材料的顺序(例如，增加额外的层-例如障壁层-介于选择器层304以及顶部电极302或底部电极306之间)、材料性质或特性可导致不同的阈电压，其关联于从顶部电极202至底部电极206的细丝形成(如图2所示)相比从底部电极306至顶部电极302的细丝形成(如图3所示)。
[0062]如图3所示，导电路径的形成可包括从底部电极306迀移通过选择器层304至顶部电极302的底部电极306的适合粒子，或在选择器层304中预先存在的金属粒子对齐/迀移以成形该导电路径(例如，其中该选择器层掺杂金属粒子)。在图3的底部，具有小于该第二阈值量值(或量值的范围)的量值的第二讯号302B被施加在底部电极306。响应该第二讯号，该导电路径的粒子消散通过选择器层304(或朝向/进入底部电极306)，于至少一部分解形成该导电路径。这诱导了选择器装置300的非导电状态。因此，在一具体实施例中，低于量值的狭窄范围的最低阈值量值，该导电路径至少一部份解形成，反之，量值的该狭窄范围的最高阈值量值或是之上，该导电路径可形成充分足够导致选择器装置300的该导电状态。重申以上所述，在本文各种具体实施例中，应理解到所称阈电压可实际上是指阈电压组(例如在电压的狭窄范围之内)，取决于导电路径是否形成或解形成。
[0063]在其他的具体实施例中，如果该电压源的极性定义为正到负相对于顶部电极302及底部电极306，则低于量值的狭窄范围的最低阈值量值时，该导电路径可形成充分足够导致选择器装置300的该导电状态，反之，量值的该狭窄范围的最高阈值量值或之上时，该导电路径至少一部份解形成。此项范例将于以下说明。
[0064]在各种具体实施例中，选择器装置300可具有以上所述关于选择器装置200的特性以响应该第一极性的讯号。因此，选择器装置300可形成包含响应该第一极性的讯号从顶部电极302延伸通过选择器层304的粒子的导电路径，并且可形成响应该第二极性的讯号从底部电极306延伸通过选择器层304的粒子的第二导电路径。在至少一些具体实施例中，该导电路径可至少部分包括底部电极306的粒子(例如，接近底部电极306的边界)，以及同样的该第二导电路径可至少部分包括顶部电极302的粒子(例如，接近顶部电极302的边界)。因此，选择器装置300可具有第一阈值量值以促进顺着该第一极性转换至第一导电状态，以及第二阈值量值以促进顺着该第二极性转换至第二导电状态。此操作可在与双极性存储器单元结合下实施，提供非线性ι-v特性对于第一极性讯号以及对于第二极性讯号。在实用方面，双向的非线性1-V特性可促进对于来自正或负极性讯号的漏电流的抵抗。因此，选择器装置300与两端点存储器单元的串联结合可减轻由编程讯号或读取讯号(例如，具有第一极性)或是抹除讯号(例如，具有第二极性)所导致的漏电流。在至少一些具体实施例中，应理解到选择器装置300的这样描述(以及对于图3的其他适合描述)，可具有类似的适用性对于上文图2的选择器装置200。还有，反过来说也是对的；描述关于选择器装置200的说明性具体实施例可适用于选择器装置300于适合的具体实施例中。因此，对于图3及图2的范例具体实施例的描述应被认为是可于适合之处互换的。
[0065]在各种具体实施例中，选择器装置300可于操作参数组内操作。在一些具体实施例中，该操作参数组可经选择以维持选择器层304的易失性状态切换(例如，藉由形成相对弱的细丝，其中至少一部分在低于阈值讯号量值之下解形成)、提供切换使用寿命、达成目标电力耗损等等，或是上述项目的合适结合。在一些实施中，通过选择器装置300的电流(并且，例如，选择器装置300与两端点存储器单元的串联结合)可被限制于最大电流数值。
[0066]举例来说，最大电流数值可限制于300微安培(μΑ)或以下，300 μ A或以下，或是另外适合的最大数值。在其他的具体实施例中，选择器层304可具有维持在厚度的目标范围内的厚度。举例来说，选择器层304的厚度可从大约0.5纳米(nm)至大约50nm。在各种具体实施例中，根据目前的实验数据，提供根据大约I伏特的阈电压的令人惊异的有效结果的典型厚度可为大约I到大约20nm的范围之内，并且更详细来说大约Inm至大约10nm。在至少一个具体实施例中，选择器层304 (或是例如，上文图2的选择器层204)的厚度可经选择以提供关联于选择器装置300的状态切换的讯号阈值量值(例如阈电压、电流阈值、场强度阈值等等)以具有目标数值，或于目标范围之内。如一说明性的范例，该厚度可经选择以提供关联于状态切换的阈电压为介于大约0.1伏特以及4伏特之间。维持该阈电压于目标数值可减轻或避免非易失性细丝的形成。
[0067]在一些具体实施例中，运用于选择器层304(或选择器层204)的材料的计量比数值可提供于目标数值。举例来说，用于S1x选择器层304 (或是选择器层204)的计量比数值”x”可介于大约0.5以及大约2之间。在至少一些具体实施例中，该计量比数值可经选择以达成对于通过选择器层304(或是选择器层204)的导电路径(例如，细丝)的目标宽度。在一些具体实施例中，增加运用于选择器层304(或是选择器层204)的材料的计量比数值可减少选择器层304或204的缺陷密度(例如，悬键(dangling bonds)的密度、粒子空隙的密度等等)，并且该计量比数值可经选择以达成目标缺陷密度以提供对于该导电路径的该目标宽度。在至少一个所揭露的具体实施例中，选择器层厚度以及计量比数值可各自经选择以达成介于最大阈电压以及最大缺陷密度之间的目标折衷。
[0068]图4绘示范例固态切换装置400的方块图，根据本案发明的替换性或另外的样态。固态切换装置400可用以操作如与两端点存储器装置串联的易失性切换装置，在一或多个具体实施例中。在其他的具体实施例中，固态切换装置400可用以操作如单独固态电子部件，例如易失性开关，或是如与一个或更多个其他电子装置结合的电子部件(例如，可操作于与制造在CMOS基板中或上的一个或更多个CMOS装置结合)。
[0069]如图示，固态切换装置400可包括顶部电极402、离子导体层004、选择器层406、离子导体层2408以及底部电极410。在各种替换性的具体实施例中，固态切换装置400可包括离子导体层004或离子导体层2408中的一个或另一个，而不是两者。在替换性或额外的具体实施例中，顶部电极402、选择器层406以及底部电极410可实质上类似于上文图3以及图2的该相似名称的层，然而本案发明并未如此限制，且不同材料或特性可关联于选择器层406-当选择器层406邻近离子导体层004或离子导体层2408时以适合性来选择-于本案发明的范围之内。
[0070]顶部电极402或是底部电极410可包括惰性金属、部分包含惰性金属的适合的金属合金、快速扩散材料(例如，Cu、Al、T1、Co、N1、Ag等等)或是该快速扩散金属的合适合金等等，或是前述的适合的结合。在各种具体实施例中，顶部电极402或是底部电极410可为主动金属，而在其他的具体实施例中顶部电极402或是底部电极410可为集成电路接线金属(例如，W、Al、Cu、TiN、TiW、TaN、WN等等)。在一些具体实施例中，顶部电极402以及底部电极410可为相同材料；在其他的具体实施例中，顶部电极402以及底部电极410可为不同材料。
[0071]对以上所述更进一步，固态切换装置400可包括选择器层406。选择器层406可包括对于顶部电极402或底部电极410的离子为弱渗透的电阻材料。弱渗透性可促进可靠的解形成或导电离子的消散于选择器层406之内，以响应低于阈值量值的讯号，如本文所述。换句话说，弱可渗透性可促进导电路径的易失性形成以及解形成于选择器层406之内。
[0072]对以上所述更进一步，固态切换装置400可包括离子导体层004以及离子导体层2408o离子导体层004或离子导体层2408可包括固态电解质(solidelectrolyte)(例如，Ag-Ge-S> Cu-Ge-S> Ag-Ge-Te> Cu-Ge-Te、GeSb 等等)、金属-氧化物合金(例如，AgS12>CuAl20x等等)。在一些具体实施例中，固态状态切换离子导电层004可至少部分取决于顶部电极402的离子的扩散性度量。在另外的具体实施例中，离子导电层2408的存在可至少部分取决于底部电极410的离子的扩散性度量。在更进一步的具体实施例中，离子导体层004或离子导体层2408可经选择以产生更快的离子生成(从而更快的切换或更低的电压切换)对于选择器层406，当与顶部电极402或底部电极410相比。
[0073]图5绘示用于选择器装置的范例电气响应500的图形，根据本文描述的一或多个另外的具体实施例。详而言之，电气响应500可关联于本文描述的选择器装置的选择器层。如图所示，电气响应500的垂直轴描述传导跨过该选择器装置(例如从顶部电极至底部电极)的电流(以安培[A])，以及电气响应500的水平轴描述施加跨过该选择器装置的电压(以伏特[V])。请注意该水平轴的左边为负电压以及该水平轴的右边为正电压(于该顶部电极所测得，举例来说)。
[0074]于电流数值中的尖锐的非线性反曲点发生在接近正阈电压Vth1W及接近负阈电压Vth2处。在一些具体实施例中，正阈电压Vth i可具有与负阈电压Vth 2实质上相同或相同的电压量值。然而在一些其他的具体实施例中，正阈电压Vth1可具有与负阈电压Vth2F同的量值。
[0075]在各种具体实施例中，标示选择器“关闭”电流502的蓝色箭头指出电流中的该反曲点，低于此处与电压相较下电流下降得更缓慢，以及高于此处电流随着电压增加而增加非常快速，直到电流符合水平506(例如，其由测试者或外部输入所设定)。该选择器“开启”电流504是于稍微高于￥访1或Vth2的电压达到。在图5的范例中，介于O以及大约1.5伏特，说明该关闭状态电流要低于大约1E-9安培。在其他的具体实施例中，已达成更低的关闭状态电流，举例来说，更低于1E-10安培、更低于1E-11安培等等，在具有接近I伏特的电压反曲点的具体实施例中。
[0076]如以上所述，Vth1可与负阈电压Vth2相似或不同。更进一步，于相反极性(例如v<0)中关联于该反曲点的电流量可与关联于V>0的该反曲点与电流量不同。在图5的范例中，该关闭状态电流可低于大约5E-9。在其他具体实施例中，已达成更低的关闭状态电流，举例来说，低于1E-10安培、低于1E-11安培等等，在具有接近-0.5伏特的反曲点电压的具体实施例中。在各种具体实施例中，电气响应500的特征在于，当电压符合Vth1或超过^匕的更高范围且在电流符合之前，相较于小于Vth1的更低范围的电压，在作为电压的函数的电流中有一相对陡的变化，其中Vth1表示为电压的狭窄范围。举例来说，电气响应500可具有电流增加，该电流增加是量测作为每电压十进位(decade)电流的函数(例如，电流的数量级变化)，或是IDE_/V，或是作为每十进位电流电压的函数，V/Idecadeο在一些具体实施例中，电气响应500可每100毫伏特(mV)增加介于大约3.5decades以及大约4decades，或是对于等于或大于Vth1的电压的子集，增加介于大约0.035decades/mV以及大约 0.04decades/mV。
[0077]可替换性地，电气响应500的特征在于，介于大约25以及大约29V/decade之间、介于Vth的最低数值以及Vth的最高数值之间的变化。在其他的具体实施例中，电气响应500可具有介于大约0.030decades/mV以及大约0.04decades/mV之间的电气响应500 (例如，以响应负电压)对于等于或小于Vth2的负电压的子集。换句话说，电气响应500可为介于大约25mV/decade以及大约33mV/decade之间对于在乂1:112的范围内的电压的子集。在其他的具体实施例中，该电气响应已被量测为大约17mV/decade (大约10mV除以6decades的Vth范围)或是大约0.06decades/mv。在这类的具体实施例中，额定(nominal) Vth数值为在大约I伏特的量级上。在根据本案发明，在大约10mV/decade至大约100mV/decade的范围内的电气响应500可于现在达成。更进一步，在0.lmV/decade至大约0.0lmV/decade量级上的电气响应于现在被认为能允许的。
[0078]对于电气响应500的额定阈电压量值为介于大约1.5伏特以及大约2伏特之间于量值上。在一些具体实施例中，该额定阈电压量值可为介于1.5伏特以及大约1.8伏特于量值上。对于阈电压的这些范围，于图5中，选择器“关闭”电流502以及选择器“开启”电流504于量值上的差异为大约4的数量级(例如，IxlO4或是10，000)对于正电压，以及大约3又一半的数量级(例如，51103或是5，000)对于负电压。在具有较低阈电压VthVthJ^具体实施例中，可达成选择器“关闭”电流502相较于选择器“开启”电流504于量值上的更高许多的差异。举例来说，在其中该额定阈电压Vth1为接近1.1伏特的具体实施例中，该电气响应为大约16mV/decade。
[0079]在各种具体实施例中，电气响应500可对于不同的选择器装置而有所变化。举例来说，运用于选择器装置的材料上的变化可导致于电响气应500上的变化，包括选择器“关闭”电流502、选择器“开启”电流504以及正与负阈电压。在另外的具体实施例中，选择器材料层的厚度可额外影响电气响应500。因此，目标电气响应500可在一定程度上藉由选择适合的顶部电极材料、选择器层材料或厚度、或是底部电极材料来达成，对于所揭露的选择器装置。
[0080]图6绘示对于选择器装置的电气响应600的图形，根据本案发明的另外的具体实施例。电气响应600的垂直轴表示由该选择器装置传导的电流(A)，以及电气响应600的水平轴表示施加跨过该选择器装置的电压(V)。绘示的选择器”关闭”电流602具有非常尖锐的非线性响应，从大约IxlO-11安培(10.0xlO-12)至大约IxlO-4安培(100.0x10 ’并有在大约6至大约10数量级的范围内的开/关比例，对于选择器”开启”电流604，于电流符合水平606。在一个范例中，4的数量级的”开启”电流对”关闭”电流的电流比例、或是10，000, 000的比例被达成。此比例在略低于300毫伏特的额定正阈电压，或Vth1,以及大约-200毫伏特的额定负阈电压，或Vth2，被达成。藉由运用具有适合选择器以及顶部电极或底部电极材料的选择器装置600，可达成”开启”电流对”关闭”电流的更小比例。举例来说，在一具体实施例中，可达成在1，000，000至大约10，000，000的范围内的电流比例。在另外的具体实施例中，可达成在大约100，000至大约1，000，000的范围内的电流比例。在又一另外的具体实施例中，可达成在大约10，000至大约100,000的范围内的电流比例。在还有另外的具体实施例中，可达成在大约1,000至大约10,000的范围内的电流比例。在至少一个所揭露的具体实施例中，可达成等于大约100，000或是更大的电流比例。在至少一个更进一步的具体实施例中，可达成如大约?ο.0χ10_9—样大的电流比例。
[0081]电气响应600的特征也在于，作为电压的函数的电流上的增加，反之亦然。对于等于或大于电压的子集，电气响应600可具有介于大约3.5mV/decade以及大约14mV/decade之间的电气响应600于一具体实施例中。在另外的具体实施例中，对于等于或大于Vthj^电压的子集，电气响应600可具有介于大约0.07decades/mV以及大约0.25decades/mV之间的电气响应600。在进一步的具体实施例中，对于等于或小于VthJ^电压的第二子集，电气响应600可为介于大约7mV/decade以及大约7.5mV/decade之间。在另外的具体实施例中，对于电压的该第二子集，电气响应600可为介于大约0.15decades/mV以及大约0.12decades/mV之间。在至少一个另外的范例中，所揭露的选择器装置的电气响应可为大约1.5mV/decade，或大约0.7decades/mV。在进一步的具体实施例中，该电气响应可选自大约 Idecade/mV 以及大约 0.15decades/mV 的范围。
[0082]图7绘示范例存储器装置700的方块图，根据本案发明的进一步具体实施例。存储器装置700可包括两端点存储器部件702与选择器装置706电气串联。此外，存储器装置700可包括第一端点702A以及第二端点702B用于施加操作讯号跨过存储器装置700 (例如，读取讯号、抹除讯号、编程讯号、重写讯号等等)。
[0083]存储器装置700可为非易失性、两端点切换元件。范例可包括电阻式存储器，电阻式切换存储器例如电阻式随机存取存储器(RRAM)、相变化存储器(PCRAM)、磁阻式存储器(MRAM)、铁电存储器(FeRAM)、有机存储器(ORAM)、导电桥存储器(CBRAM)、一次性可编程存储器(OTP)等等。在一特定的具体实施例中，存储器装置700可为双极性存储器装置。因此，存储器装置700可被编程或写入以响应第一极性的讯号。更进一步，存储器装置700可被抹除以响应第二极性的讯号。根据各种具体实施例，选择器装置706可用以作为双极性切换装置。在这类具体实施例中，选择器装置706可从非导电状态切换至导电状态以响应超出第一极性阈值量值，阈值工(例如，第一极性阈电压Vth1等等)的该第一极性的讯号。更进一步，选择器装置706可从该非导电状态切换至该导电状态以响应超出第二极性阈值量值，阈值2 (例如，第二极性阈电压Vth1等等)的该第二极性的第二讯号。
[0084]在各种具体实施例中，在该非导电状态下，选择器装置