些實施例中，被用作非易失性存儲器件的一部分的RSL可以包括在該RSL內(nèi)部的若干個材料孔隙或缺陷以捕獲粒子(至少在低壓處)。這些被捕獲的粒子可以在沒有外部刺激(例如，電源)的情況下使非易失性存儲器器件保持在低電阻狀態(tài)，從而實現(xiàn)非易失性操作。在其他實施例中，易失性選擇器器件采用的RSL可以具有非常少的材料孔隙或缺陷。因此，該選擇器器件具有較小或沒有能力去捕獲粒子。因此，該選擇器器件可以響應(yīng)于適宜的外部刺激而形成導(dǎo)電絲，并且在沒有外部刺激的情況下，導(dǎo)電絲粒子在RSL內(nèi)部或外部自由擴散和漂移，從而使導(dǎo)電絲變形。注意，該選擇器器件的RSL和導(dǎo)電絲可以具有與非易失性存儲器器件的導(dǎo)電絲和RSL不同的電學(xué)特性。例如，該選擇器器件的RSL可以具有更尚的材料電阻，并且可以具有更尚的通/斷電流比等等。
[0031]基于導(dǎo)電絲的存儲單元的活性金屬層可以包含:銀(Ag)、金(Au)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)或其它適宜的鈦化合物、鎳(Ni)、Cu(銅)、鋁(A1)、絡(luò)(Cr)、鉭(Ta)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鎢(W)、釩(V)、鈷(Co)、鉑(Pt)、鉿(Hf)和鈀(Pd)等等。在本發(fā)明的一些方面，其他適宜的導(dǎo)電材料和前述或相似材料的化合物、合金或組合可以被用作活性金屬層。本發(fā)明實施例的與前述實例類似的一些細(xì)節(jié)可以在以下授權(quán)給本專利申請的發(fā)明人的美國專利申請中找到:于2007年10月19日提交的申請序列號11/875，541、于2009年10月8日提交的申請序列號12/575,921 ;以及以下轉(zhuǎn)讓給本專利申請受讓人的美國專利申請:于2014年12月31日提交的申請序列號14/588，185。出于所述目的，前述專利申請中的每一個通過引用的方式被全文并入本文中。
[0032]導(dǎo)電絲選擇器器件可以在沒有適宜的外部刺激的情況下表現(xiàn)出第一狀態(tài)(例如，第一電阻或其它適宜的可測量特性)。該刺激可以具有一定的閾值或閾值范圍，使得當(dāng)施加該刺激時誘導(dǎo)該導(dǎo)電絲選擇器器件從第一狀態(tài)變化為第二狀態(tài)。響應(yīng)于該刺激下降到閾值(或閾值范圍)以下，該導(dǎo)電絲選擇器器件回到第一狀態(tài)。在一些所公開的實施例中，基于導(dǎo)電絲的選擇器設(shè)備可以以雙極的方式操作，響應(yīng)于不同的極性(或方向、能量流、能量源朝向等)的外部刺激而行為不同。如示例性的實例所示，響應(yīng)于第一極性刺激超過第一閾值電壓(或一系列電壓)，該導(dǎo)電絲選擇器器件可以從第一狀態(tài)變?yōu)榈诙顟B(tài)。另外，響應(yīng)于第二極性刺激超過第二閾值電壓(或多個電壓)，該導(dǎo)電絲選擇器器件可以從第一狀態(tài)變?yōu)榈谌隣顟B(tài)。在一些實施例中，該第三狀態(tài)可以與第一狀態(tài)大體相同，即具有相同或相近的可測量的區(qū)別特性(例如，導(dǎo)電性等等)，具有相同或相近的閾值刺激量值(盡管極性或方向相反)等等。在其他一些實施例中，該第三狀態(tài)可以與第二狀態(tài)不同，不論是在可測量特性方面(例如與正向極性相比，響應(yīng)于與正向極性相反的反向極性的不同的導(dǎo)電性值)還是在與脫離第一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換相關(guān)的閾值刺激方面(例如，與過渡到第三狀態(tài)所需的負(fù)電壓的量值相比，轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)需要不同量值的正電壓)。
[0033]在一些實施例中，通過實例公開了基于導(dǎo)電絲的選擇器器件可以響應(yīng)于適宜的外部刺激形成穿過電阻相對較高部分的導(dǎo)電路徑或?qū)щ娊z。該外部刺激可以導(dǎo)致在活性金屬層中的金屬粒子在該導(dǎo)電絲選擇器器件的RSL層中迀移(或在RSL層中離子化)。如上所述，該RSL可以被選擇為對于易失性導(dǎo)電絲開關(guān)器件具有相對少的物理缺陷位點，使得在RSL中實現(xiàn)金屬粒子相對好的移動性。因此，在相關(guān)的閾值刺激之下(或小于閾值的范圍)，金屬粒子可以在RSL內(nèi)分散以防止形成穿過RSL的足夠的導(dǎo)電路徑通過RSL以至于降低與第一狀態(tài)相關(guān)的高電阻。在該閾值之上，該外部刺激可以維持金屬粒子充分地形成以提供導(dǎo)電路徑，實現(xiàn)相對較低電阻的第二狀態(tài)。在雙極性的背景下，模擬機制可以控制第三狀態(tài)的操作。
[0034]對于基于導(dǎo)電絲的非易失性存儲單元而言，RSL可以被選擇為其中具有足夠多的物理缺陷位點，以在沒有適宜的外部刺激的情況下捕獲粒子，減少粒子移動性，例如漂移或擴散。響應(yīng)于施加給存儲單元的適宜的編程電壓，形成穿過該RSL的導(dǎo)電路徑或?qū)щ娊z。具體地，在施加該編程偏置電壓后，從活性金屬層產(chǎn)生金屬離子并且迀移到RSL層中。更具體地，金屬離子移動到在RSL層的孔隙或缺陷位點中。在一些實施例中，在移除該偏置電壓后，金屬離子變?yōu)橹行缘牧Ｗ硬⑶胰员徊东@在RSL層的孔隙或缺陷中。當(dāng)足夠的粒子被捕獲，就形成了導(dǎo)電絲。并且存儲單元從相對高的電阻狀態(tài)切換到相對低的電阻狀態(tài)。更具體地，被捕獲的金屬粒子提供通過RSL層的導(dǎo)電路徑或?qū)щ娂?xì)絲，并且該電阻通常由穿過RSL層的隧穿電阻來確定。在一些電阻型開關(guān)器件中，可以實施擦除過程來使導(dǎo)電絲至少部分地變形，使得該存儲單元從低電阻狀態(tài)回到高電阻狀態(tài)。更具體地，在施加擦除偏置電壓后，在RSL的孔隙或缺陷中被捕獲的金屬粒子開始移動并且朝活性金屬層迀移回來。在存儲器的背景下，這種狀態(tài)的改變可以與二進制位的各個狀態(tài)相關(guān)。對于多個存儲單元的陣列而言，存儲單元的字、位、頁、塊等等可以被編程或擦除以表示二進制信息的0或1，并且通過保持這些狀態(tài)不隨著時間發(fā)生變化，有效地存儲二進制信息。在各個實施例中，多級信息(例如多個位)可以被存儲在此類存儲單元中。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解本文中的各個實施例可以使用具有不同物理特性的多種存儲單元技術(shù)。例如，不同的電阻型開關(guān)存儲單元技術(shù)可以具有不同的離散的可編程電阻、不同的相關(guān)的編程/擦除電壓，以及其它不同的特性。例如，本發(fā)明的各個實施例可以使用雙極開關(guān)器件，其表現(xiàn)出對于第一極性的電學(xué)信號的第一開關(guān)響應(yīng)(例如，編程到一系列編程狀態(tài)中的一個)以及對于具有第二極性的電信號的第二開關(guān)響應(yīng)。例如，雙極開關(guān)器件是相對于單極器件而言的，該單極器件響應(yīng)于具有相同極性和不同量值的電信號表現(xiàn)出第一開關(guān)響應(yīng)(例如，編程)和第二開關(guān)響應(yīng)(例如，擦除)。
[0036]在本文中的各個方面和實施例中沒有規(guī)定任何特定的存儲單元技術(shù)或編程/擦除電壓的情況下，正如本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員或在本文所提供的背景下所知道的那樣，意圖這些方面和實施例包括任何適宜的存儲單元技術(shù)，并且適宜于這種技術(shù)的編程/擦除電壓來操作。應(yīng)當(dāng)進一步進解，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，替代使用不同的存儲單元技術(shù)需要對電路進行修改或者改變操作信號的水平。包括替代的存儲單元技術(shù)或信號水平的變化的實施例被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0037]除了電阻型存儲器以外，本發(fā)明的發(fā)明人還熟知其它非易失性雙端存儲器的結(jié)構(gòu)。例如，鐵電隨機存取存儲器(RAM)是一個實例。其它的實例包括磁阻RAM、有機RAM、相變RAM和導(dǎo)電橋RAM等等。雙端存儲技術(shù)具有不同的優(yōu)點和缺點，并且在優(yōu)點與缺點之間進行取舍是常見的。盡管電阻型開關(guān)存儲技術(shù)在本文中所公開的許多個實施例中涉及，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在所公開的其它一些實施例中使用其他的雙端存儲技術(shù)。
[0038]現(xiàn)在參照附圖，圖1示出根據(jù)各公開的實施例的雙端存儲單元108的示例交叉點陣列的示意圖。圖1的交叉點陣列為一個晶體管、多個電阻器(lTnR，其中η為適合的正數(shù))的存儲器陣列100。圖中每根位線102和字線104通過單個位線晶體管102Α或字線晶體管104Α分別激活并且連接到多個存儲單元。由于單個晶體管激活或失活多個存儲單元108，lTnR陣列100在lTnR陣列100的位線102和字線104之間可能具有漏電流。為了說明起見，通過連接到單根位線102的每個存儲單元108來觀察施加到該位線102的信號，這可能導(dǎo)致與該位線102上的存儲單元108連接的每根字線104上的漏電流。此外，該位線102與相鄰位線102之間的電容耦合可能在該相鄰位線上感應(yīng)出電壓，導(dǎo)致額外的漏電流穿過這些相鄰位線上的存儲單元。為了減少lTnR陣列100中的漏電流，每個存儲單元108除了非易失性存儲器件之外，還能夠包括選擇器器件，該選擇器器件被配置為將漏電流抑制到非常小的量值(例如參見如下圖3)。
[0039]可以根據(jù)各種電子布局方案來構(gòu)建lTnR陣列100。在某些實施例中，位線102可以連接到第一數(shù)量η個存儲單元，而字線104可以連接到第二數(shù)量m個存儲單元，其中m也為適合的正數(shù)。在至少一個實施例中，n = m，而本發(fā)明公開內(nèi)容不限于此并且在各實施例中η和m可以是不同的整數(shù)值。
[0040]lTnR陣列100示出與陣列操作相關(guān)的多個目標(biāo)單元106。在lTnR陣列100中示出三個目標(biāo)單元106，然而應(yīng)理解可以選擇其他數(shù)量的目標(biāo)單元106用于陣列操作。位線A、B以及C為用于陣列操作所選擇的位線，并且激活它們各自的位線晶體管102A。將適合的操作信號施加到所選擇的位線A、B以及C，該操作信號可以包括讀取信號、寫入信號、擦除信號或類似信號。在某些實施例中，未被選擇的位線102的子集(用與它們各自的位線晶體管102A相鄰的抑制信號Iv所示出)可以具有用于陣列操作所施加的抑制信號。這可以對與所選擇的位線A、B以及C之一緊鄰的(或與所選擇的位線A、B以及C之一相距小于正整數(shù)X根位線的)未被選擇位線102實施。在一個或多個實施例中，可以選擇抑制信號以通過所選擇的位線A、B以及C減少在相鄰位線上感應(yīng)的電容耦合電壓。
[0041]連接到目標(biāo)單元106的字線104接地，產(chǎn)生與施加給目標(biāo)單元106的操作信號相等的電壓。操作信號電壓導(dǎo)致穿過目標(biāo)單元106的各電流通路，通過沿所選擇的位線A、B以及C和接地字線104的虛線所示。抑制信號Iv可另外被施加到?jīng)]有與目標(biāo)單元106連接的字線104。這可以促成在未被選擇位線102和未被選擇字線104之間的低電壓(例如隨著來自相鄰位線的電容耦合電壓改變)，為lTnR陣列100降低陣列操作的功率消耗。
[0042]在各公開的實施例中，該陣列操作可以為感測操作。例如，陣列操作可以為改進的感測操作，對于存儲器陣列(例如lTnR陣列100)中的存儲單元108的讀取操作提高感測容限。通過放大各存儲單元108所采用的選擇器器件的特性，可以至少部分地實現(xiàn)改進的感測容限。盡管在本說明書中關(guān)于單個目標(biāo)存儲單元經(jīng)常描述感測信號，應(yīng)理解的是，本公開的實施例可以用多個目標(biāo)單元(例如目標(biāo)單元106或存儲器陣列的目標(biāo)單元的其它子集)實現(xiàn)。
[0043]圖2示出在一個或多個實施例中，對于圖1的lTnR陣列100所公開的感測操作能夠采用的實例感測信號200的示意圖。感測信號200在二維坐標(biāo)上示出，該二維坐標(biāo)具有沿著縱軸的電壓量值和沿著橫軸的時間。電壓量值分別繪制，對于施加到未選擇的位線的信號，電壓量值朝向縱軸的上端，并且對于施加到所選擇的位線A、B以及C的信號，電壓量值朝向縱軸的下端。
[0044]讀取周期在橫軸上的t = 0處開始，其中施加到未選擇的位線的電壓可以從0伏特增加到抑制電壓Iv202。對于lTnR陣列100的存儲單元，抑制電壓202可以具有例如幅度、脈寬等的特征，選擇這些量值用于減少或避免干擾誤差。作為一個實例，可以選擇抑制電壓202的電壓幅度，來減少lTnR陣列100的未被選擇位線與所選擇位線之間的電容耦合電壓，然而一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)測在本公開的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)減少干擾誤差的額外實例。在至少一個實施例中，可以從約1.2伏特到約1.6伏特的范圍中選擇抑制電壓202，然而在本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍中可以采用其它值或范圍。在至少一個實施例中，一旦被啟動，則讀取周期期間可以維持抑制電壓。
[0045]對于所選擇的位線A、B以及C，在時間t = 0處，感測信號200可以在0伏特處開始。在一些實施例中，感測信號200可以包括施加到所選擇位線的預(yù)充電電壓204。在至少一個實施例中，預(yù)充電電壓204的量值可以與抑制電壓202的量值大致相同，然而本發(fā)明公開內(nèi)容不限于該實施例。在這些實施例中，預(yù)充電電壓204可以包括抑制電壓202，換言之，在這些實施例中，預(yù)充電電壓204可以促成抑制與所選擇的位線A、B以及C連接的單元中的狀態(tài)變化。
[0046]可以將預(yù)充電電壓204保持一段適合的預(yù)充電時段。在特定實施例中，可以將該預(yù)充電時段選擇為具有從