CEM切换装置的制作方法

电子切换装置存在于各种电子设备类型中，例如计算机、数码相机、蜂窝电话、平板设备、个人数字助理等，其中它们可以用作存储器和/或逻辑装置。在考虑特定电子切换装置是否适合于这种功能时，设计者感兴趣的因素可包括物理尺寸、存储密度、操作电压、阻抗范围和/或功耗。其它感兴趣的因素可包括制造成本、制造便利、可扩展性和/或可靠性。对表现出较低功率和/或较高速度的存储器和/或逻辑装置看起来存在不断增加的驱动。包含cem的切换装置处在这种驱动的前沿，不仅因为它们可表现出低功率和/或高速度，而且因为它们通常是可靠的并且容易且廉价地制造。本公开描述了用于制造基于cem的改良切换装置的方法。例如，cem切换装置可以例如在存储器和/或逻辑器件中用作关联电子随机存取存储器(ceram)，其可以与各种电子电路类型一起使用，例如存储器控制器、存储器阵列、滤波器电路、数据转换器、光学仪器、锁相环电路、微波和毫米波收发器等。与其它切换装置相比，cem切换装置可以表现出快速的导体至绝缘体的转变，因为通过电子关联而不是通过分别见于相变存储器器件和电阻ram器件中的固态结构相变或形成纤丝来实现切换。特别地，cem切换装置的快速导体至绝缘体转变可以是响应于量子力学现象，这不同于分别在相变和电阻ram器件中发现的熔化/凝固或纤丝形成。在相对导电状态和相对绝缘状态之间(或在第一阻抗状态和第二阻抗状态之间)的cem切换装置的量子力学转变可以按几种方式发生。可根据莫特(mott)转变来理解在相对绝缘/较高阻抗状态和相对导电/较低阻抗状态之间的cem的量子力学转变。根据莫特转变，如果满足莫特转变条件，则材料可以从相对绝缘/较高阻抗状态切换到相对导电/较低阻抗状态。莫特准则可由(nc)1/3a≈0.26定义，其中nc表示电子浓度，并且其中“a”表示玻尔半径。如果达到阈值载流子浓度，使得满足莫特准则，则认为发生莫特转变。响应于莫特转变的发生，cem装置的状态从相对较高电阻/较高电容状态(例如，绝缘/较高阻抗状态)变为相对较低电阻/较低电容状态(例如，导电/较低阻抗状态)。可以通过电子的局域化来控制莫特转变。如果载流子(如电子)被局域化，则认为载流子之间的强库仑相互作用使cem的能带分裂从而产生相对绝缘(相对较高阻抗)的状态。如果电子不再局域化，则弱库仑相互作用可能占主导，这可能引起能带分裂的消除，这可进而产生与相对较高阻抗状态显著不同的金属(传导)能带(相对较低的阻抗状态)。从相对绝缘/较高阻抗状态到相对导电/较低阻抗状态的切换除了电阻的变化之外还可以引起电容的变化。例如，cem切换可以表现出可变的电阻以及可变电容的性能。换而言之，cem切换的阻抗特征可包括电阻分量和电容分量。例如，在金属状态中，cem切换可包括可以接近于零的相对低的电场，并且因此可以表现出实质上低的电容，其同样可以接近零。类似地，在相对绝缘/较高阻抗状态下(其可以由较高密度的束缚或关联电子引起)，外部电场可以能够穿透cem，因此至少部分地基于存储在cem内的附加电荷，cem可以表现出较高的电容。因此，例如，在cem切换中从相对绝缘/较高阻抗状态到相对导电/较低阻抗状态的转变可导致电阻和电容两者的变化。由cem形成的切换装置可以响应于莫特转变而在构成该装置的cem的大部分体积中展现出阻抗状态的切换。特别地，cem可以形成“体切换”。本文所用的术语“体切换”是指cem的至少大部分体积切换装置的阻抗状态，例如响应于莫特转变。例如，装置的基本上所有cem可以响应于莫特转变从相对绝缘/较高阻抗状态切换到相对导电/较低阻抗状态或者从相对导电/较低阻抗状态切换到相对绝缘/较高阻抗状态。在一个实施方案中，cem切换装置可包含夹在导电基底和导电覆盖层之间的cem层。在这种设置中，cem切换装置可以充当存储器存储元件。在其它实施方案中，cem切换装置可包含设置在导电基底上的cem层或设置有导电覆盖层的cem层。在这些其它实施方案中，该装置包括提供跨装置的电流流动的源区和漏区。现在参考图1a，示出了cem切换装置的电流密度相对于电压的曲线100，该曲线说明了其切换行为。至少部分地基于施加到cem装置的端子的电压，例如在“写入操作”期间，cem装置可以被置于相对低阻抗状态或相对高阻抗状态。例如，施加电压v设置和电流密度j设置可以引起cem切换装置转变到相对低阻抗的存储器状态。相反地，施加电压v重置和电流密度j重置可以引起cem装置转变到相对高阻抗的存储器状态。如图1a所示，附图标记110说明了可以将v设置与v重置分开的电压范围。在将cem切换装置置于高阻抗状态或低阻抗状态之后，可以通过施加电压v读取(例如，在读取操作期间)以及检测cem切换装置的端子处的电流或电流密度(例如，利用读取窗口107)来检测cem切换装置的具体状态。根据图1a，如果施加足够的偏压(例如，超过能带分裂电位)并且满足上述的莫特条件(例如，注入的电子空穴具有与切换区中的电子群相当的群体)，cem切换装置可以从相对低阻抗状态切换到相对高阻抗状态，例如，响应于莫特转变。这可以对应于图1a的电压相对于电流密度曲线的点108。在该点处或者合理地在该点附近，电子不再被屏蔽并且被局域化在金属离子附近。该关联性可以导致强的电子与电子相互作用势，这可以用于分裂能带以形成相对高阻抗的材料。如果cem切换装置包括相对高阻抗状态，则可以通过电子空穴的传输产生电流。因此，如果跨cem装置的端子施加阈值电压，则可以在金属-绝缘体-金属(mim)二极管的势垒上方将电子注入该mim器件中。在某些装置中，在跨cem装置的端子施加的阈值电位下注入电子的阈值电流可以执行“设置”操作，这将cem装置置于低阻抗状态。在低阻抗状态，电子的增加可以屏蔽进入的电子并且去除电子的局域化，这可用于使能带分裂电位瓦解，从而产生低阻抗状态。可以通过外部施加的“依从性”条件来控制cem切换装置中的电流，该“依从性”条件可以至少部分地基于施加的外部电流来确定，该外部电流可以在写入操作期间受到限制，例如将cem装置置于相对高阻抗的状态。在一些装置中，该外部施加的依从性电流(compliancecurrent)还可以为随后的重置操作设置电流密度的条件，以将cem装置置于相对高阻抗状态。如图1a的特定装置中所示，可以在点116处的写入操作期间施加电流密度jcomp以便将cem切换装置置于相对低阻抗状态，可以确定在随后的写入操作中用于将cem装置置于高阻抗状态的依从性条件。如图1a中所示，随后可以通过以点108处(在该点处外部施加jcomp)的电压v重置施加电流密度j重置≥jcomp来将cem装置置于高阻抗状态。特别地，依从性可以在cem切换装置中设置多个电子，对于莫特转变所述电子可被空穴“俘获”。换而言之，在写入操作中施加的用以将cem装置置于相对低阻抗的存储器状态的电流可以确定要注入cem装置的空穴的数目，以便随后将cem切换装置转变为相对高阻抗的存储器状态。如上文所指出的，重置条件可以响应于点108处的莫特转变而发生。这样的莫特转变可以在cem切换装置中引起如下条件：其中电子浓度n近似等于电子空穴浓度p，或者变得至少与电子空穴浓度p相当。这种条件可以根据表达式(1)建模如下：其中λtf对应于托马斯费米(thomasfermi)屏蔽长度，并且c是常数。响应于来自跨cem切换装置的端子施加的电压信号的空穴注入，可以存在图1a中所示的电压相对于电流密度曲线的区域104中的电流或电流密度。这里，当跨cem装置的端子施加阈值电压vmi时，空穴的注入可满足用于在电流imi下的低阻抗状态到高阻抗状态转变的莫特转变准则。这可以根据表达式(2)建模如下：其中q(vmi)对应于电荷注入(空穴或电子)并且是施加电压的函数。注入电子和/或空穴以引起莫特转变可发生在能带之间并且响应于阈值电压vmi和阈值电流imi。通过使电子浓度n等于电荷浓度以根据表达式(1)通过表达式(2)中的imi注入的空穴引起莫特转变，这样的阈值电压vmi对于托马斯费米屏蔽长度λtf的依赖性可以根据表达式(3)来建模如下：其中acem是cem切换装置的横截面面积；并且j重置(vmi)可以代表有待以阈值电压vmi施加到cem切换装置的穿过cem切换装置的电流密度，其可以将cem切换装置置于相对高阻抗状态。图1b示出了cem切换装置150，其包括夹在导电基底170和导电覆盖层180之间的cem层160，以及该切换装置的等效电路的示意图。如前所述，cem切换装置可以表现出可变电阻和可变电容两者的特征。换而言之，cem切换装置可以被认为是可变阻抗装置，其中如果跨装置的端子190和190'测量，则阻抗至少部分地取决于装置的电阻特征和电容特征。可变阻抗装置的等效电路可以包括可变电阻器192，例如可变电阻器，与可变电容器194并联。当然，尽管可变电阻器和可变电容器在图1b中被描绘为包括分立部件，但是可变阻抗装置(正如所示)可包含基本上均匀的cem。下表1描绘了示例性可变阻抗装置的示例性真值表，例如图1a的装置。表1示出了可变阻抗装置的电阻(正如所示)可以在低阻抗状态和显著不同的高阻抗状态之间转变，作为至少部分地取决于跨cem切换装置所施加的电压的函数。在高阻抗状态下呈现的阻抗可以为在低阻抗状态下呈现的阻抗的例如约10.0至100000.0倍的范围内。然而，在高阻抗状态下呈现的阻抗可以为低阻抗状态下呈现的阻抗的约5.0至10.0的范围内。表1还示出了可变阻抗装置(例如所示装置)的电容可在较低电容状态和较高电容状态之间转变，所述较低电容状态可例如包括近似为零或非常小的电容，所述较高电容状态至少部分是跨cem切换装置施加的电压的函数。表1-关联电子切换真值表电阻电容阻抗r高(v施加)c高(v施加)z高(v施加)r低(v施加)c低(v施加)～0z低(v施加)可以将cem切换装置置于相对低阻抗的存储器状态，例如通过从相对高阻抗状态转变，例如通过注入足够数量的电子以满足莫特转变准则。在将cem切换装置转变到相对低阻抗状态时，如果注入足够的电子并且跨cem装置的端子的电位克服阈值切换电位(例如，v设置)，则注入的电子可开始屏蔽。如前所述，屏蔽可用于使双重占据的电子离域从而使能带分裂电位瓦解，由此引起相对低阻抗的状态。cem切换装置可包含cem层，其包含一种或多种过渡金属或过渡金属化合物，特别是一种或多种过渡金属氧化物(tmo)或包含稀土元素的氧化物或a、d或f区元素的氧化物，或稀土过渡金属氧化物或者钇和/或镱的钙钛矿。此外，导电基底和/或导电覆盖层可包括一种或多种金属或金属化合物，例如金属氧化物或氮化物、半导体或合金。因此，有时候，在导电基底的形成期间和/或在后续处理期间，氧化层可以在导电基底上方形成。例如，如果cem层(其沉积在导电基底上方)利用过渡金属氧化物(例如nio)，则来自cem层的氧原子可朝向导电基底迁移或扩散。有时，这种氧迁移可能产生界面层，例如氧化层，其可能引起对在cem层和导电基底之间流动的电流的电阻。同样地，在至少一些情形中，在形成导电覆盖层之后，来自cem层的氧迁移或扩散可能引起界面层的形成，例如氧化层，其可能引起对在cem层和导电覆盖层之间流动的电流的电阻。美国专利申请第15/207,708号(通过引用并入本文)公开了形成此类界面层的问题的一种方法。该方法涉及将导电基底和/或导电覆盖层暴露于抑制氧化物层形成的试剂，例如，在基底的界面表面处。本公开不抑制界面层的形成，而是提供界面层的掺杂。该掺杂可以使得界面层作为cem形成，该界面层与可以另外方式在导电基底和/或导电覆盖层与cem层之间形成的界面层相比具有相对低的电阻。因此，在第一方面，本公开提供一种用于制造切换装置的方法，该方法包括形成导电基底并在该导电基底上形成关联电子材料的初级层，其中形成导电基底包括：纳入掺杂剂，使得初级cem层的形成导致在初级cem层和导电基底之间的关联电子材料的次级层。该方法可以特别包括通过沉积一层或多层掺杂的金属或金属化合物来形成导电基底。作为替代，该方法可包括通过沉积一层或多层金属或金属化合物并处理所述金属或金属化合物层以纳入掺杂剂来形成导电基底。该方法还可以包括在导电基底上形成初级cem层之前或之后对金属或金属化合物层进行退火。在第二方面，本公开提供一种制造切换装置的方法，该方法包括在导电基底或其它基底上形成关联电子材料的初级层以及在初级cem层上形成导电覆盖层，其中形成导电覆盖层包括纳入掺杂剂，导致在初级cem层和导电覆盖层之间的关联电子材料的次级层。在该方面，所述方法可以特别包括通过沉积掺杂的金属或金属化合物的层在初级cem层上形成导电覆盖层。作为替代，该方法可包括通过沉积金属或金属化合物的层并处理该层以纳入掺杂剂，在初级cem层上形成导电覆盖层。该方法还可以包括在初级cem层上形成导电覆盖层之后对掺杂的金属或金属化合物层进行退火。在第三方面，本公开提供一种制造切换装置的方法，该方法包括：形成导电基底，在导电基底上形成关联电子材料的初级层，以及在初级cem层上形成导电覆盖层，其中导电基底和/或导电覆盖层的形成包括纳入掺杂剂，从而提供在初级cem层和导电基底之间的关联电子材料的次级层和/或在初级cem层和导电覆盖层之间的关联电子材料的次级层。通过纳入掺杂剂形成导电基底和/或导电覆盖层使得界面层(例如氧化层)本身是关联电子材料，通过使来自初级cem层的氧离子扩散或迁移，所述界面层可以在初级cem层与导电基底和/或导电覆盖层之间形成。然而，注意，导电基底和/或导电覆盖层的形成可以进一步包括沉积一层或多层金属或金属化合物而不纳入掺杂剂。在该情形中，所述方法可以提供一种装置，其中导电基底和/或导电覆盖层具有未掺杂的主要(本体)部分和掺杂的次要部分。它可以替代性地提供一种装置，其中导电基底和/或导电覆盖层基本上不含掺杂剂。在各个方面，该方法可以包括通过沉积一层或多层的氮化钛、氮化钽、氮化钨、铂、钛、铜、铝、钴、镍、钨、氮化钨、硅化钴、钌、氧化钌、铬、金、钯、氧化铟锡、钽、银、铱或氧化铱或其组合来形成导电基底和/或导电覆盖层。此外，该方法可以包括通过沉积一层或多层的选自d或f区金属(包括铝、镉、铬、钴、铜、金、铁、锰、汞、钼、镍、钯、铼、钌、银、钽、锡、钛、钒、钇和锌或其组合)的金属氧化物、碳化物或其它化合物来形成初级cem层。注意，可以通过任何合适的工艺沉积导电基底、初级cem层和导电覆盖层。合适的工艺包括物理气相沉积和化学气相沉积，特别是原子层沉积、激光或等离子体增强原子层沉积、激光或等离子体增强化学气相沉积、快速热或热丝化学气相沉积、电子或离子束化学气相沉积、阴极电弧化学气相沉积、溅射、离子束溅射和反应溅射、离子镀等。在一个实施方案中，原子层沉积可用于沉积导电基底、初级cem层和导电覆盖层。该原子层沉积可以例如使用相同或不同的有机金属前体来形成初级cem层，相比用于导电基底和/或导电覆盖层的有机金属前体而言，以及氧化剂相比于还原剂。在某些实施方案中，可以通过溅射包含金属氮化物(如氮化钛、氮化钽或氮化钨)的靶或通过在氮气氛中反应溅射金属(如钛、钽或钨)来沉积导电基底的一层或多层。在这些实施方案中，该方法还可以利用掺杂剂前体，用以将掺杂剂纳入一层或多层中。然而，该方法可以替代性地或额外地包括在沉积所述层之后用掺杂剂前体处理导电基底，以便将掺杂剂纳入到导电基底中。掺杂剂前体可以特别包括一氧化碳、氨、卤素(例如氯)、环戊二烯、甲烷、乙烯、乙炔以及其它不饱和有机分子，例如异腈、酰胺、酰亚胺、脒基化物(amidinate)或形成过渡金属的良好配体的芳族化合物。该处理可以特别地包括在约20.0℃至1000.0℃、特别是50.0℃至800.0℃的温度下用一种或多种掺杂剂前体对沉积的层进行退火。退火时间可以从约1.0秒至5.0小时的持续时间不等，特别是约0.5分钟至180.0分钟。在其它实施方案中，根据下面的表达式(4)，可通过纳入源自前体分子ax和by的掺杂剂来沉积导电基底的一个或多个层：ax(气体)+by(气体)＝ab(固体)或a(金属)+xy(气体)(4)其中“a”对应于过渡金属，例如钛、钽或钨，以及“ab”对应于过渡金属氮化物，例如氮化钛、氮化钽或氮化钨。在这些实施方案中，“x”可包含配体，例如有机配体，例如二甲胺基(me2n-)、二乙胺基(et2n-)、叔丁基亚胺基(tbun＝)、羰基(-co)、乙氧基(-oet)、异丙氧基(-oipr)、氨基(nh3-)，1-或2-甲基丁基异腈基(mebunc-)和环戊二烯基(cp)。作为替代，“x”可包含配体，例如卤素，特别是氟(-f)、氯(-cl)或溴(-br)以及β-二酮或脒基化物，如n，n'-二仲丁基乙脒化物或n，n'-二烯丙基乙脒化物。相应地，钛基前体可以包括四氯化钛(ticl4)、四异丙醇钛(ttip)、四(二甲胺基)钛(tdmat)或四(二乙胺基)钛(tdeat)。在其它实施方式中，钽基前体可以包括五(二甲胺基)钽(pdmat)、乙醇钽(taeto)或五氯化钽。在其它实施方式中，钨基前体可以包括六氟化钨、六羰基钨、三氨络三羰基钨、环戊二烯基三羰基钨氢化物或五羰基1-甲基丁基异腈钨或双(叔丁基亚胺基)-双-(二甲胺基)钨。在这些实施方案中，“by”可包含还原剂，例如氨(nh3)、氮(n2)、氢(h2)、三乙基硅烷(et3sih)或一氧化碳(co)。在一些实施方案中，可以使用一种或多种此类还原剂，或者可以与氮气一起使用等离子体以形成氮或氢的自由基。在一个这样的实施方案中，其中还原剂是氨或氮，该方法可以提供包含一层或多层掺杂金属氮化物的导电基底，其中取决于前体“ax”，掺杂剂包含下列中的一种或多种：碳，例如以羰基的形式，卤素，例如氯基或氯离子，或氮，例如以氨基或胺基的形式。在另一个这样的实施方案中，其中还原剂是氢，该方法可以提供包含一层或多层掺杂金属的导电基底，例如钌、铱或铂，其中取决于前体“ax”，掺杂剂包含下列中的一种或多种：碳，例如以羰基的形式，卤素，例如氯基或氯离子，或氮，例如以氨基或胺基的形式。在另一个这样的实施方案中，其中还原剂是三乙基硅烷，该方法可以提供包含一层或多层硅化钴(cosi2)的导电基底。在该实施方式中，前体“ax”是有机钴化合物，例如叔丁基烯丙基(三羰基)钴或六羰基叔丁基乙炔二钴，并且还原剂是丙硅烷，例如三乙基硅烷。然而，在其它实施方案中，该方法可以使用前体ax和by之外的掺杂剂前体。可以与前体ax共流动的附加的掺杂剂前体可以特别地允许形成配体，从而提供向金属的电子回馈。附加的掺杂剂前体可以特别包括甲烷、乙烯或乙炔等以及其它不饱和的有机分子，例如异腈、酰胺、酰亚胺、脒基化物或形成过渡金属的良好配体的芳族化合物。在另一个实施方案中，该方法可以提供包括一层或多层掺杂金属(例如钨、镍、钌或铬)的导电基底，通过它们的羰基化物w(co)6、ni(co)4、ru3(co)12和cr(co)6的快速热化学气相分解来提供。在该实施方案中，还原剂“by”不是必需的，并且根据(5)表达式获得碳掺杂的金属：ax+加热＝a+x(5)在又一个实施方案中，该方法可以提供包含一层或多层掺杂金属氧化物(例如氧化钌或氧化铱)的导电基底。在该实施方案中，by可以是氧化剂，例如氧气(o2)、臭氧(o3)、一氧化氮(no)或过氧化氢(h2o2)。注意，在所有这些实施方案中，可以调节前体“ax”和/或“by”的浓度(例如原子浓度)和/或工艺条件(如温度、流速和压力)，以便使过渡金属或过渡金属化合物中的碳、氯或氮的最终原子浓度为约0.1％至15％，且优选为约2％至15％。在一些实施方案中，可以使用多于一种的上述工艺或多于一种的前体“ax”或“by”来沉积导电基底的一层或多层。该方法可以例如包括通过反应溅射来沉积导电基底的本体，并通过如上所述的原子层沉积或化学气相沉积在本体上沉积一层或多层，以便纳入掺杂剂。特别地，可以沉积一个或多个掺杂层至约0.1nm和10.0nm之间的厚度，例如，在0.5nm和2.0nm之间。在一个实施方案中，该方法可包括通过原子层沉积或化学气相沉积来沉积导电基底的本体，使用过渡金属卤化物(例如四氯化钛、五氯化钽或六氟化钨)作为前体“ax”，并且通过原子层沉积或化学气相沉积在本体上沉积一层或多层，以便纳入如上所述的碳或氮掺杂剂。然而，在该实施方案中，该方法可以进一步包括在沉积所述掺杂层之前或之后对本体进行退火，以便除去氯或其它杂质。退火可以在约20.0℃至1000.0℃、特别是50.0℃至800.0℃范围内的温度下进行。退火时间可以从约1.0秒至5.0小时的持续时间不等，特别是约0.5分钟至180.0分钟。可以用与沉积导电基底相同的方式将导电覆盖层沉积在初级cem层上。因此，该方法可以采用与为导电基底所用相同的掺杂剂前体和工艺，并且可以形成与导电基底基本上相似或不同的导电覆盖层。然而，应注意当该方法使用多于一种上述工艺用于导电覆盖层时，该方法可以包括通过原子层沉积或化学气相沉积在初级cem层上沉积一层或多层，以便纳入如上所述的掺杂剂并通过反应溅射来沉积形成导电覆盖层本体的一层或多层。在另一实施方案中，该方法可以包括通过原子层沉积或化学气相沉积在初级cem层上沉积一层或多层，以便纳入如上所述的碳或氮掺杂剂，以及通过原子层沉积或化学气相沉积形成导电覆盖层的本体，使用过渡金属卤化物(例如四氯化钛、五氯化钽或六氟化钨)作为前体“ax”。在该实施方案中，该方法可进一步包括使导电覆盖层退火以便除去氯或其它杂质。退火可以在约20.0℃至1000.0℃、特别是50.0℃至800.0℃范围内的温度下进行。退火时间可以从约1.0秒至5.0小时的持续时间不等，特别是约0.5分钟至180.0分钟。例如，可以执行导电基底的退火，以便在沉积初级cem层时启动导电基底从而形成关联电子材料的次级层。导电基底的启动(priming)可以特别地激活掺杂剂和/或使其移动到与初级cem层成界面的导电基底的表面。类似地，可以执行初级cem层与导电覆盖层的退火，以便通过激活掺杂剂和/或使其移动到导电覆盖层与初级cem层的界面表面来优化关联电子材料的次级层的形成。如上所述，可以执行导电基底和/或导电覆盖层的退火，以便纳入掺杂剂或来自初级cem层的掺杂剂前体。通过这种退火纳入掺杂剂可以包括使导电基底和/或导电覆盖层暴露于气态或挥发性掺杂剂前体的气氛。因此，该方法可以进一步包括对初级cem层和导电基底一起进行退火和/或对初级cem层上的导电覆盖层退火。退火可以在约20.0℃至1000.0℃、特别是50.0℃至800.0℃范围内的温度下进行。退火时间可以从约1.0秒至5.0小时的持续时间不等，特别是约0.5分钟至180.0分钟。该方法可包括通过沉积金属、金属氧化物或其它金属化合物来形成初级cem层。金属氧化物可以特别包括镍、铝、镉、铬、钴、铜、金、铁、锰、汞、钼、镍、钯、铼、钌、银、锡、钛或钒的氧化物。应注意，也可以使用包含多于一种过渡金属氧化物的化合物，例如钛酸钇(ytio3)。在特定实施方案中，该方法可包括原子层沉积，例如，沉积镍氧化物材料，例如nio:co或nio:nh3，在电路环境中的cem装置的操作期间提供电子回馈，例如以引起低阻抗状态。此外，在电路环境中的操作期间，例如，可以使电子回馈逆转，以便引起显著不同的阻抗状态，例如高阻抗状态。在特定实施方案中，可以利用单独的前体分子ax和by沉积初级cem层，根据下面的表达式(6)：ax(气体)+by(气体)＝ab(固体)+xy(气体)(6)其中表达式(6)的“a”对应于过渡金属，并且“ab”对应于过渡金属化合物，例如过渡金属氧化物。在这些实施方案中，表达式(6)的“x”可包括配体，例如有机配体，包括脒基化物(amd)、二环戊二烯基(cp)2、二乙基环戊二烯基(etcp)2、双(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮基)((thd)2)、乙酰丙酮基(acac)、双(甲基环戊二烯基)((ch3c5h4)2)、丁二酮肟基(dmg)2、2-氨基-戊-2-烯-4-酸根(apo)2、(dmamb)2其中dmamb＝1-二甲基氨基-2-甲基-2-丁氧基、(dmamp)2其中dmamp＝1-二甲基氨基-2-甲基-2-丙氧基，双(五甲基环戊二烯基)(c5(ch3)5)2和羰基(co)4。因此，在一些实施方案中，镍基前体ax可包括：例如，脒基化镍(ni(amd))、二环戊二烯基镍(ni(cp)2)、二乙基环戊二烯基镍(ni(etcp)2)、二(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮基)ni(ii)(ni(thd)2)、乙酰丙酮化镍(ni(acac)2)、双(甲基环戊二烯基)镍(ni(ch3c5h4)2、丁二酮肟镍(ni(dmg)2)、2-氨基-戊-2-烯-4-酸镍(ni(apo)2)、ni(dmamb)2，其中dmamb＝1-二甲基氨基-2-甲基-2-丁氧基，ni(dmamp)2，其中dmamp＝1-二甲基氨基-2-甲基-2-丙氧基，双(五甲基环戊二烯基)镍(ni(c5(ch3)5)2和羰基镍(ni(co)4)，仅举几个例子。在表达式(6)中，前体“by”可包含氧化剂，例如氧气(o2)、臭氧(o3)、一氧化氮(no)、过氧化氢(h2o2)，仅举几个例子。在其它实施方案中，等离子体可与氧化剂一起使用以形成氧自由基。然而，在特定实施例中，可利用包含除前体ax和by之外的回馈材料的掺杂剂用以形成所述初级cem层。包含可与前体ax共流的回馈材料的另外的掺杂剂配体可允许形成回馈化合物，基本上根据下面的表达式(7)。在特定实施方案中，可以使用包含回馈材料的掺杂剂，例如氨(nh3)、甲烷(ch4)、一氧化碳(co)或其它材料，也可以使用包含碳或氮的其它配体或包含上面列出的回馈材料的其它掺杂剂。因此，可以修改表达式(6a)以包括含回馈材料的另外的掺杂剂配体，基本上根据下面的表达式(7)：ax(气体)+(nh3或其它含氮配体)+by(气体)＝ab:nh3(固体)+xy(气体)(7)在表达式(7)中，“by”可以包括氧化剂，例如氧气(o2)、臭氧(o3)、一氧化氮(no)、过氧化氢(h2o2)，仅举几个例子。在其它实施方案中，等离子体可与氧化剂(by)一起使用以形成氧自由基。同样地，等离子体可以与包含回馈材料的掺杂物质一起使用以形成活化物质以便控制初级cem层的掺杂浓度。注意，可以调节表达式(6)和(7)中的前体例如ax、by和nh3(或包含氮的其它配体)的浓度，例如原子浓度，以便在制造的cem装置中产生包含回馈材料的氮或碳掺杂剂的最终原子浓度，例如以氨(nh3)或羰基(co)的形式，浓度为约0.1％至15.0％。本文所提及的术语原子浓度涉及在源自取代配体的最终材料中的原子的浓度。例如，在取代配体是羰基的情况下，以百分比表示的羰基的原子浓度是最终材料中羰基基序(motif)中的碳和氧原子总数除以最终材料中的原子总数并乘以100。在特定实施方案中，如利用原子层沉积的实施方案，在加热室中可以使基底暴露于前体，例如ax和by，以及包括回馈材料的掺杂剂(例如氨或包含金属-氮键的其它配体，包括例如镍-酰胺、镍-酰亚胺、镍-脒化物或其组合)，所述加热室可以达到例如约20.0℃至1000.0℃范围内的温度，或者在某些实施方案中在约20.0℃至500.0℃范围内的温度。在一个特定实施方案中，其中例如进行nio:nh3的原子层沉积，可以使用大约在20.0℃和400.0℃范围内的温度范围。响应于对前体气体(例如，ax、by、nh3或包含氮的其它配体)的暴露，可以将这些气体从加热室中吹扫出，持续约0.5秒至180.0秒的持续时间。在某些实施方案中，单个双前体循环(例如，ax和by，如参考表达式(7)所述)或单个三前体循环(例如，ax，nh3，ch4或包含氮、碳或含回馈材料的其它掺杂剂的其它配体，和by，如参考表达式(7)所述，利用原子层沉积可以产生包含大约在每循环到之间的厚度的初级cem层)。因此，在一个实施方案中，为了形成包含约的厚度的初级cem层，可以使用原子层沉积工艺，其中层包含例如约的厚度，例如800-900个循环。在另一实施方案中，可以使用原子层沉积工艺，其中层包含例如约100个双前驱体循环。注意，可以利用原子层沉积来形成具有其它厚度的初级cem层，例如大约在1.5nm和150.0nm范围内的厚度。在特定实施方案中，响应于一个或多个双前体循环(例如，ax和by)或三前体循环(ax，nh3，ch4或包含氮、碳或含回馈材料的其它掺杂剂的其它配体，和by)的原子层沉积，初级cem层可以进行原位退火，这可以允许层性质的改善，或者可以用于在初级cem层中纳入包含回馈材料的掺杂剂，例如羰基或氨的形式。在某些实施方案中，可将腔室加热到约在20.0℃至1000.0℃范围内的温度。然而，在其它实施方案中，可以利用约在50.0℃至800.0℃范围内的温度进行原位退火。原位退火时间可以从约1.0秒至5.0小时的持续时间不等。在特定实施方案中，退火时间可在更窄的范围内变化，例如约0.5分钟至约180.0分钟。在第四方面，本公开提供一种包含关联电子材料的切换装置，其中关联电子材料的初级层设置在导电基底上方，并且关联电子材料的次级层设置在导电基底和初级cem层之间。特别地，导电基底可以包含金属或金属化合物，并且初级cem层包含金属化合物。在该情形中，导电覆盖层的金属可以与次级cem层的金属相同和/或与初级cem层的金属不同。在第五方面，本公开提供一种包含关联电子材料的切换装置，其中导电覆盖层设置在关联电子材料的初级层上方，并且关联电子材料的次级层设置在导电覆盖层和初级cem层之间。特别地，导电覆盖层可以包含金属或金属化合物，并且初级cem层可以包含金属化合物。在该情形中，导电覆盖层的金属可以与次级cem层的金属相同和/或与初级cem层的金属不同。在第六方面，本公开提供一种包含关联电子材料的切换装置，其中关联电子材料的初级层设置在导电基底上方，并且导电覆盖层设置在初级cem层上方，并且其中关联电子材料的次级层设置在初级cem层和导电基底和初级cem层和导电覆盖层之间。特别地，导电基底和覆盖层可以包含金属或金属化合物，并且初级cem层可以包含金属化合物。在该情形中，导电基底的金属和导电覆盖层的金属可以与次级cem层的金属相同和/或与初级cem层的金属不同。在这些方面，导电基底可以特别包括氮化钛，其包含氯、碳和氮中的一种或多种作为掺杂剂。作为替代，导电基底可包括：氮化钽，其包含氯、碳和氮中的一种或多种作为掺杂剂，或氮化钨，其包含氯、碳和氮中的一种或多种作为掺杂剂。此外，导电覆盖层可包含：氮化钛，其包含氯、碳和氮中的一种或多种作为掺杂剂；氮化钽，其包含氯、碳和氮中的一种或多种作为掺杂剂；或氮化钨，其包含氯、碳或氮中的一种或多种作为掺杂剂。导电基底和/或导电覆盖层可以另外地或替代地包含铂、钛、铜、铝、钴、镍、钨、硅化钴、钌、氧化钌、铬、金、钯、氧化铟锡、钽、银、铱、氧化铟或其任何组合。在某些实施方案中，次级cem层可包含金属氮化物的氧化层，例如氮化钛、氮化钽或氮化钨。它可以特别包含nitioxny、nitaoxny或niwoxny，其中y＝1-x且x+y的范围在0.7和1.4之间。然而，次级cem层的化学计量比不是特别重要，但是优选次级cem层基本上不含未结合的金属，即处于零氧化态的金属。在其它实施方案中，次级cem层可包含金属氧化物，例如钛、铜、铝、钴、镍、钨、钌、铬、金、钯、铟、锡、钽、银、铱的氧化物，或其任何组合。次级cem层可以特别包含与初级cem层的氧化物相同或不同导电类型(p型或n型)的氧化物。然而，优选地，次级cem层的氧化物是p型氧化物(例如氧化钛或氧化铜)，并且初级cem层的氧化物是p型氧化物。次级cem层的厚度可以在0.1nm和50nm之间变化，例如，在0.1和10nm之间。次级cem层(以及导电基底和/或导电覆盖层中的其它层)的掺杂程度可以与初级cem层的掺杂程度相似。掺杂可以例如在0至15原子％的范围内，例如在2至15原子％的范围内。注意，次级cem层的阻抗将显著低于相应的氧化层的阻抗，并且避免对纤丝形成电压的需要可以保持cem切换装置的“天生”特性，这是指cem切换装置响应于装置的制造而表现出相对低阻抗(相对高导电性)的能力。还应注意，次级cem层可以与初级cem层中的相应切换协调地从相对导电/较低阻抗状态切换到相对绝缘/较高阻抗状态。作为替代，当初级cem层从相对导电/较低阻抗状态切换到相对绝缘/较高阻抗状态时，它可以保持在相对导电/较低阻抗状态。初级cem层可包含任何过渡金属氧化物，例如钙钛矿、莫特绝缘体、电荷交换绝缘体和安德森无序绝缘体。在特定实施方式中，初级cem层可由切换材料形成，例如镍氧化物、钴氧化物、铁氧化物、钇氧化物和钙钛矿，例如铬掺杂的钛酸锶、钛酸镧和锰酸盐族，包括锰酸镨钙和锰酸镨镧，仅举几个例子。特别地，包括具有不完整“d”和“f”轨道壳层的元素的氧化物可以表现出足够的阻抗切换性质，适合用作初级cem层。初级cem层可以特别包含作为过渡金属氧化物可变阻抗材料的材料，例如氧化镍(nio)。本文讨论的nio材料可以掺杂有外部配体，其可以稳定可变阻抗特性。特别地，本文公开的nio可变阻抗材料可包括cxhynz(其中x、y≥0，且n≥1)形式的含氮分子，例如：氨(nh3)、氰基(cn-)、叠氮离子(n3-)、乙二胺(c2h8n2)、邻菲咯啉(1,10-菲咯啉)(c12h8n2)、2,2'-联吡啶(c10h8n2)、亚乙基二胺((c2h4(nh2)2)、吡啶(c5h5n)、乙腈(ch3cn)，和氰基硫化物，例如硫氰酸盐(ncs-)。氮氧化物族(nxoy)的成员，其可包括例如一氧化氮(no)、一氧化二氮(n2o)、二氧化氮(no2)或具有no3-配体的前体。在实施方案中，金属前体包括含氮配体，例如以下配体：胺类、酰胺类、烷基酰胺类、通过平衡化合价具有nio的含氮配体。nio可变阻抗材料可包括含碳配体，例如羰基(co)，从而形成nio:co。在另一个具体实例中，掺杂有外部配体的nio可以表示为nio:lx，其中lx是配体元素或化合物，并且x表示对于一个nio单元的配体单元的数目。本领域技术人员可以简单地通过平衡化合价来确定任何特定配体的x值以及配体与nio或任何其它过渡金属化合物的任何具体组合。除羰基外的含回馈材料的其它掺杂剂配体可包括：亚硝酰(no)、异氰化物(rnc，其中r是h、c1-c6烷基或c6-c10芳基)、膦(r3p，其中r是c1-c6烷基或c6-c10芳基)例如三苯基膦(pph3)、烯烃(例如乙烯)、炔烃(例如乙炔)、1,10-菲咯啉(c12h8n2)、2,2'-联吡啶(c10h8n2)、乙二胺[c2h4(nh2)2]、氨(nh3)、乙腈(ch3cn)、氟化物(f)、氯化物(cl)、溴化物(br)、氰化物(cn)、硫(s)等。在特定实施方案中，初级cem层的阻抗状态的变化，例如从低阻抗状态到显著不同的高阻抗状态，例如可以通过包含nixoy的化合物的电子“回馈”来引起该变化(其中下标“x”和“y”包括整数)。本文中使用的术语“回馈”(back-donation)可以指通过晶格结构的相邻分子(即配体或掺杂剂)向过渡金属、过渡金属氧化物或其任何组合(即金属的原子轨道)供应一个或多个电子，并且可以同时涉及从金属中心向配体/掺杂剂上的未占据π-反键合轨道馈送电子密度。回馈允许过渡金属、过渡金属化合物、过渡金属氧化物或其组合在施加电压的影响下维持电离状态，该电离状态有利于导电。在某些实施方案中，例如，cem中的回馈可以响应于使用羰基(co)或包含回馈材料(例如氨(nh3)、乙二胺(c2h8n2)或氮氧化物族(nxoy)成员的含氮掺杂剂而发生，这可以允许cem表现出电子可控地并且可逆地“馈送”到过渡金属或过渡金属氧化物(例如镍)的导带的性质，例如，在包含cem的装置或电路的操作期间。例如，可以在镍氧化物材料(例如，nio:co或nio:nh3)中使回馈逆转，从而允许镍氧化物材料在装置操作期间切换到表现出显著不同的阻抗性质，例如高阻抗性质。因此，回馈材料是指表现出阻抗切换性质的材料，例如从第一阻抗状态切换到显著不同的第二阻抗状态(例如，从相对低阻抗状态切换到相对高阻抗状态，或反之)，至少部分地基于施加电压的影响以控制电子的馈送，以及电子馈送的逆转，到材料导带和从材料导带离开。在一些实施方案中，如果过渡金属(例如镍)处于2+的氧化态(例如，在诸如nio:co或nio:nh3的材料中的ni2+)，则通过回馈，初级cem层可以表现出低阻抗性质。相反，如果过渡金属(例如镍)处于1+或3+的氧化态，则电子回馈可以逆转。因此，在cem切换装置的操作期间，回馈可以导致“歧化”，其可以包括基本上同时的氧化和还原反应，基本上根据下面的表达式(8)：2ni2+→ni1++ni3+(8)这种歧化可能在cem切换装置的操作期间引起例如相对高阻抗的状态。在一些实施方案中，包含回馈材料的掺杂剂，例如含碳配体、羰基(co)或含氮配体，例如氨分子(nh3)，可允许在cem切换装置的操作期间共享电子，以便允许歧化及其逆转，基本上依照下面的表达式(9)：ni1++ni3+→2ni2+(9)歧化反应的逆转允许镍基cem切换装置返回到相对低阻抗状态。如图1a所示，v重置和v设置可以根据nio:co或nio:nh3的分子浓度(例如，在0.1原子％和15.0原子％之间)在约0.1v至10.0v的范围内变化，满足条件v设置≥v重置。例如，v重置可以在约0.1v至1.0v范围内的电压下发生，而v设置可以在约1.0v至2.0v范围内的电压下发生。然而，应注意v设置和v重置的变化可以至少部分地基于其它工艺变化而发生。在一些实施方案中，初级cem层可以表现出“天生”的性质，其中在器件的制造之后其表现出相对低的阻抗(相对高的电导率)。因此，如果将cem切换装置集成到更大的电子设备环境中，例如，在初始激活时，施加到cem装置的相对小的电压可允许相对高的电流流过cem切换装置，如图1a的区域104所示。例如，正如本文前面所述，v重置可以发生在约0.1v至1.0v范围内的电压下，并且v设置可以发生在约1.0v至2.0v范围内的电压下。因此，在约2.0v或更小的范围内操作的电切换电压可允许例如存储器电路写入ceram存储器装置，以便从ceram存储器装置读取，或者改变ceram开关的状态。这种相对低电压操作可降低复杂性、成本，并且可以提供优于竞争存储器和/或切换装置技术的其它优点。从下面的一般描述，将清楚上述方面的其它实施方案，其中参考以下附图：图1a示出了cem切换装置的电流密度相对电压的曲线的示意图；图1b示出了图1a的cem切换装置的示意图和用于该切换装置的等效电路的示意图；图2a示出了cem切换装置的示意图，该cem切换装置具有氧化物作为导电基底和关联电子材料之间的界面层，以及用于该切换的等效电路的示意图；图2b示出了图2a的cem切换装置的电流密度相对于电压的曲线的示意图。图3a示出了本发明的cem切换装置的一个实施方案的示意图，以及用于该切换装置的等效电路的示意图；图3b示出了图3a的cem切换装置的部分电流密度相对电压的曲线的示意图；图4和5示出了总体上说明根据本公开的若干实施方案的cem切换装置的制造的流程图；和图6和7示出了气流和温度的曲线，说明了根据本公开的若干实施方案的cem切换装置的制造。现在参考图2a，示出了切换装置250，例如可以用作存储元件，其中在cem层260和导电基底270和导电覆盖层280之间形成相对高阻抗氧化物的界面层262和264。该装置可以由类似于图1的装置所示的电路图表示，区别是它还包括串联电阻器296和298。导电基底和/或导电覆盖层可以包括制造为层的氮化钛，例如利用溅射、化学气相沉积、原子层沉积或其它合适的工艺，并且cem层可以包括氧化镍，例如，使用如原子层沉积或其它合适的工艺制造为层的ni:co。如图2a所示，可以存在氧化层262，并且可以使用设置在装置的端子290和可变电阻292与可变电容294的并联组合之间的等效电阻来对氧化层262建模。同样地，可以使用设置在装置的端子290'和可变电阻292与可变电容294的并联组合之间的等效电阻298对氧化层264进行建模。电阻296和298可能引起cem切换装置的电性能下降。在该装置中，响应于在特定范围内的电压施加，例如在约3.0v和约4.0v之间，氧化层262可以形成一个或多个纤丝，其可以包含介于导电覆盖层280和cem层260之间的导电结晶的低电阻路径。同样地，例如，约3.0v和约4.0v之间的电压可以在cem层260和导电基底270之间的氧化层264中形成纤丝。纤丝的形成可以引起切换装置的如下操作：其更紧密地接近于图1a的电流密度相对于电压的曲线。因此，v读取、v重置和v设置可以显著地(并且不期望地)增加。在一个可能的实例中，v设置可以包括例如约在3.0v至4.0v范围内的电压水平。因此，例如，引起ceram存储器件的状态变化的电切换电压可以显著地增加，例如从参考图1a所述的约1.0v至2.0v，到3.0v至4.0v，至少在如参考图2a所述的某些情况下。尽管在氧化层262和264内形成纤丝可以允许器件响应于施加例如约在2.0v或更低范围内的电压水平而执行切换操作，但是需要施加例如约3.0v至约4.0v的纤丝形成电压可能是不期望的。因此，在某些装置中，减少或消除形成导电纤丝的需要可能是有利的，以便允许例如电流从导电基底到cem膜以及到导电材料流动的低阻抗路径。避免对纤丝形成(“击穿”)电压的需要可以保持cem切换装置的“天生”性质，这是指cem切换装置响应于装置的制造表现出相对低阻抗(相对高的电导率)的能力。现在参考图3a，示出了cem切换装置350，例如可用作存储元件，其中在cem层360和导电基底370和导电覆盖层380之间已形成相对低阻抗氧化物的界面层362和364。导电基底370和/或导电覆盖层380可以包含利用如溅射、化学气相沉积、原子层沉积或其它合适的工艺制造为层的氮化钛，使得掺杂剂被至少纳入接触cem层360的区域中。cem层360可以包含镍氧化物，例如，通过如原子层沉积或其它合适的工艺制造为层的ni:co。对界面层362和364的金属氧化物进行掺杂，使得界面层各自包括关联电子材料的次级层。在形成氧化层时，该次级cem层362,364原位形成并且处于相对低阻抗状态。由于次级层362和364是相对导电的(与初级cem层360相比)，因此该装置在其切换操作之前不需要施加相对高的纤丝形成电压。图2b和3b示出了可以施加到图2a和图3a的cem切换装置的电压之间的比较。如果以与图2的cem切换装置的氧化层相同的方式对次级cem层362和364建模，则等效电路与图1b的cem切换装置所示的相同，即包括可变电阻392和可变电容394的并联组合。现在参考图4和5，流程图说明了分别形成cem切换装置的导电基底和导电覆盖层的各种方式。合起来，这些图说明了形成图3a中所示的切换装置的几种方式。可以看出，该方法可以包括：形成导电基底和在导电基底上形成关联电子材料的初级层。至少一部分导电基底必须被掺杂剂掺杂，从而在导电基底和作为关联电子材料的初级层之间形成界面层。图4中示出了用以形成导电基底的三种替代方案，包括：通过沉积纳入掺杂剂的导电层而形成基本上整个导电基底，从这些层形成导电基底的顶部部分或者处理导电基底使得其包括掺杂剂。导电基底的处理可包括：在形成初级层之前在一种或多种合适的含碳或含氮分子(例如上述那些)存在下对其进行退火。作为替代，导电基底的处理可包括使其与初级层一起退火，使得初级层的掺杂剂扩散到导电基底中。可以按任何方式进行退火，使得导电基底的掺杂剂被激活或者向初级层扩散。当导电基底被氯以外的掺杂剂掺杂或者有待被其掺杂并且部分地由氯化物前体分子形成时，也可以进行退火以除去杂质诸如氯。尽管未在图4中示出，但是为去除杂质(诸如氯)目的的退火也可以在形成导电基底期间(在沉积一个或多个掺杂层之前)或在形成导电基底之后(并且在沉积初级层之前)进行。该方法可以替代地或另外地包括在关联电子材料的初级层上形成导电覆盖层。至少一部分导电覆盖层必须被掺杂剂掺杂，从而在导电覆盖层和作为关联电子材料的初级层之间形成界面层。图5中呈现了用于形成导电覆盖层的三种替代方案，包括通过沉积包含掺杂剂的导电层从而形成基本上整个导电覆盖层，从这些层形成导电覆盖层的底部部分或者处理导电基底使得它纳入掺杂剂。导电覆盖层的处理可包括在一种或多种合适的含碳或含氮分子(例如上述那些)存在下在初级层上对其进行退火。作为替代，导电覆盖层的处理可包括使其与初级层一起退火，使得初级层的掺杂剂扩散到导电覆盖层中。可以按任何方式进行退火，使得导电覆盖层的掺杂剂被激活或者向初级层扩散。当导电覆盖层被除氯以外的掺杂剂掺杂并且部分地由氯化物前体分子形成时，也可以进行退火以除去杂质诸如氯。当然，可以另外地或替代地执行退火，使得导电基底和导电覆盖层与初级层一起退火。现在参考图6和7，示出了用于获得cem切换装置的导电基底和导电覆盖层的气流和温度曲线。该曲线是用于原子层沉积，其采用如下的顺序脉冲：第一前体“ax”，例如四(二甲胺基)钛(tdmat)和第二前体“by”，例如氨(nh3)，其间具有吹扫气体的脉冲，例如氮气(n2)。气流随时间的各个坐标图表示导电基底的形成和/或导电覆盖层的形成。与掺杂剂前体相关的峰可以是前体ax和by的附加物，并且是反映在导电基底中沉积掺杂层以接触初级层(后期)和在导电覆盖层中沉积掺杂层(早期)以接触初级层的替代物。在一种沉积中，其中不使用附加的掺杂剂前体，设置tdmat和nh3的顺序脉冲的工艺条件(流速或停留时间、温度、压力等)用以沉积包含碳作为掺杂剂的氮化钛的导电基底，其中碳掺杂剂源自tdmat。使用相同的前体和工艺条件来沉积包含碳作为掺杂剂的氮化钛导电覆盖层，其中碳掺杂剂源自tdmat。在另一种沉积中，其中使用附加的掺杂剂前体，设置tdmat和nh3的顺序脉冲的工艺条件以沉积氮化钛导电基底的本体。在该沉积中，在序列的后期与nh3的气流一起引入附加的前体(其可以例如包括一氧化碳(co))，使得在该本体上形成包含碳作为掺杂剂的氮化钛层。在另一种沉积中，其中附加的掺杂剂前体包括含氮化合物，例如上述那些之一，设置tdmat和nh3的顺序脉冲的工艺条件以沉积包含碳作为掺杂剂的氮化钛的导电基底的本体，其中碳源自于tdmat。在该沉积中，在脉冲序列的后期与nh3的气流一起引入附加的掺杂剂前体，使得在本体上形成包含碳和氮作为掺杂剂的氮化钛层。尽管在脉冲序列的早期阶段将附加的掺杂剂前体与nh3的气流一起引入，但可以使用相同的前体和工艺条件来形成导电覆盖层。在这些沉积中，导电覆盖层可以形成为包含氮化钛或者碳掺杂的氮化钛的本体，其底层(underlay)包含碳掺杂的氮化钛或者碳和氮掺杂的氮化钛中的一种或另一种。注意，在形成导电基底和导电覆盖层的层沉积的整个过程中温度可以保持恒定(图6)，但是后续退火可以在高于沉积所用温度的温度下进行(图7)。该退火具有如下效果：在沉积初级层时使掺杂剂移动到导电基底的作为界面的表面，或者使掺杂剂移动到导电覆盖层与初级层的界面表面。当前第1页12