約50納秒(ns)到約150ns (例如75ns、100ns、125ns等)中選擇的時(shí)段，然而可以使用其它時(shí)段或時(shí)段的范圍來代替。在至少一個(gè)實(shí)施例中，感測(cè)信號(hào)200不具有預(yù)充電電壓204，代替地，所選擇位線從0伏特增加到激活電壓206。
[0047]激活電壓206可以具有一些特性，這些特性經(jīng)選擇以激活與所選擇位線連接的存儲(chǔ)單元的選擇器器件。在各實(shí)施例中，激活電壓特性可以包括電壓量值以及激活時(shí)段。在一些實(shí)施例中，激活電壓206的量值(幅度)可以從約1.4伏特到約3伏特中選擇，并且在額外實(shí)施例中，激活時(shí)段可以從約50ns到約150ns中選擇，然而在另外的實(shí)施例中還可以采用其它值或范圍。在至少一個(gè)實(shí)施例中，電壓量值可以選擇為約2.4伏特，并且激活時(shí)段可以選擇為約100ns。在進(jìn)一步實(shí)施例中，在激活時(shí)段開始時(shí)，激活電壓206可以(例如在某些實(shí)施例中從預(yù)充電電壓204，或在至少一個(gè)實(shí)施例中從0伏特)增加，從而在激活時(shí)段開始之后的一段時(shí)間，達(dá)到激活電壓206的所選量值。在替代或額外實(shí)施例中，在激活時(shí)段結(jié)束之前，激活電壓206可以從所選擇的電壓量值降低，從而在激活時(shí)段結(jié)束時(shí)，激活電壓206低于所選擇的電壓量值(幅度)。
[0048]在激活時(shí)段結(jié)束時(shí)，感測(cè)信號(hào)202包括施加到所選擇位線的讀取電壓208。讀取電壓208可以從適當(dāng)?shù)淖x取電壓210的范圍中選擇。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，讀取電壓208可以根據(jù)lTnR陣列100的存儲(chǔ)單元所采用的選擇器器件的特征進(jìn)行選擇。作為一個(gè)實(shí)例，讀取電壓208可以具有對(duì)應(yīng)于與存儲(chǔ)單元的選擇器器件相關(guān)的本征電流-電壓響應(yīng)的量值。在至少一個(gè)實(shí)施例中，讀取電壓208可以具有如下幅度，該幅度響應(yīng)于與選擇器器件成對(duì)的雙端存儲(chǔ)裝置處于高阻態(tài)，與選擇器器件的失活或至少部分失活對(duì)應(yīng)，并且該幅度當(dāng)與選擇器器件成對(duì)的雙端存儲(chǔ)器器件處于低阻態(tài)時(shí)，與選擇器器件的激活或至少較少的失活對(duì)應(yīng)(例如參見如下圖4和圖5)。根據(jù)該實(shí)施例，則選擇器器件響應(yīng)于雙端存儲(chǔ)器器件被編程或被擦除，分別被激活(或至少在與被激活相關(guān)的導(dǎo)電率的80%或90%內(nèi))或被失活(或至少在與被失活相關(guān)的電阻系數(shù)的80%或90%內(nèi))。本實(shí)施例對(duì)于感測(cè)存儲(chǔ)單元提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)，這是由于選擇器器件具有非常高的通/斷電流比(例如10E9或10E9以上)，并且選擇器器件的狀態(tài)表示了存儲(chǔ)器器件的狀態(tài)。結(jié)果是，可以從選擇器器件的通/斷電流比來確定用于讀取存儲(chǔ)單元的感測(cè)容限，導(dǎo)致顯著較大的感測(cè)容限。
[0049]除了上述內(nèi)容之外，增加的感測(cè)容限可以獲得存儲(chǔ)器的陣列(例如lTnR陣列100)的非常大的優(yōu)點(diǎn)。例如，較大感測(cè)容限可促進(jìn)每個(gè)晶體管具有更大量的存儲(chǔ)單元(例如較大整數(shù)n)，提高lTnR陣列100中的存儲(chǔ)器密度。替代地或之外，較大感測(cè)容限可導(dǎo)致改進(jìn)的感測(cè)可靠性、較少的位錯(cuò)誤、或更長(zhǎng)的存儲(chǔ)器壽命以及其他優(yōu)點(diǎn)。
[0050]如上文所述，讀取電壓208的幅度可以被選擇為在適合的讀取電壓210的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，適合的讀取電壓210的范圍可以與為了存儲(chǔ)單元所采用的選擇器器件或雙端存儲(chǔ)器件的物理特性相關(guān)。因此，例如，對(duì)于擦除的存儲(chǔ)裝置，選擇器器件失活(或基本失活)的電壓的范圍對(duì)于編程的存儲(chǔ)器裝置仍然保持激活(或基本激活)，可以確定本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于讀取電壓208的量值將采用的適合的電壓210的范圍。在至少一個(gè)實(shí)施例中，適合的電壓210的范圍可以從約0.8伏特到約1.5伏特，并且讀取電壓208可以從此范圍中選擇；然而，其他范圍在本公開的范圍內(nèi)，并且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員(例如基于lTnR陣列100所采用的存儲(chǔ)單元的開關(guān)特性)優(yōu)選。在一個(gè)或多個(gè)替代或額外實(shí)施例中，讀取時(shí)段還可以選擇為允許激活電壓206降低到讀取電壓208的適當(dāng)時(shí)間量，并且對(duì)于(與在低的存儲(chǔ)器導(dǎo)電狀態(tài)中的存儲(chǔ)裝置相關(guān)的)選擇器器件響應(yīng)于讀取電壓208被失活。
[0051]注意到，如同在本發(fā)明中所使用的，術(shù)語存儲(chǔ)器電導(dǎo)或存儲(chǔ)器電阻分別指的是雙端存儲(chǔ)器器件的電導(dǎo)率和電阻率。此外，術(shù)語選擇器電導(dǎo)或選擇器電阻分別指的是選擇器器件的電導(dǎo)率或電阻率。然而，存儲(chǔ)器電導(dǎo)/電阻與選擇器電導(dǎo)/電阻之間的區(qū)別不希望表示任何定量區(qū)別。盡管一般來說可能具有定量區(qū)別，然而這些術(shù)語用作相關(guān)的限定詞而不是量詞。
[0052]圖3示出根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的實(shí)例雙端存儲(chǔ)單元300的框圖。雙端存儲(chǔ)單元300可包括位于第一電觸點(diǎn)302A與第二電觸點(diǎn)302B之間的非易失性存儲(chǔ)器件304和易失性選擇器器件。電觸點(diǎn)302A與302B可促進(jìn)電信號(hào)施加給雙端存儲(chǔ)單元300，并且可包括多路器、開關(guān)等的輸出點(diǎn)。
[0053]存儲(chǔ)器件304是非易失性存儲(chǔ)器，并且可以包括電阻型開關(guān)存儲(chǔ)器(例如電阻型隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM))、導(dǎo)體橋接存儲(chǔ)器、磁阻存儲(chǔ)器、相變存儲(chǔ)器、有機(jī)存儲(chǔ)器等。存儲(chǔ)器件304可包括第一電極306和非易失性開關(guān)層308。選擇器器件310是易失性開關(guān)裝置。在某些實(shí)施例中，選擇器器件310在各實(shí)施例中可以是FAST?選擇器器件、雙向(Ovonic)開關(guān)、金屬絕緣體相變(MIT)裝置、Μ0ΤΤ絕緣體或其它適合的易失性開關(guān)裝置。在下文中描述并且如圖3所示的存儲(chǔ)器器件304和選擇器器件310的更特別的實(shí)例與非易失性電阻型開關(guān)器件和易失性FAST選擇器器件相關(guān)，但是應(yīng)理解，可以采用其它非易失性存儲(chǔ)器件或易失性選擇器器件。
[0054]在某些實(shí)施例(例如存儲(chǔ)器件304為電阻型開關(guān)非易失性存儲(chǔ)器的實(shí)施例)中，第一電極306可包括能夠響應(yīng)于第一刺激(例如施加到觸點(diǎn)302A、302B的信號(hào)、電壓、場(chǎng)等)被離子化的粒子。此外，粒子可以從第一電極306漂移或擴(kuò)散到非易失性開關(guān)層308，在各實(shí)施例中，在非易失性開關(guān)層308中或穿過非易失性開關(guān)層308形成導(dǎo)電絲。被利爪時(shí)，導(dǎo)電絲至少可以降低存儲(chǔ)器件304的電阻(例如存儲(chǔ)器件304的存儲(chǔ)器電阻)，將存儲(chǔ)器器件304從高存儲(chǔ)器阻態(tài)切換到低存儲(chǔ)器阻態(tài)。
[0055]此外，在非易失性開關(guān)層308的材料內(nèi)，非易失性開關(guān)層308可以包括適合數(shù)量或比例的空隙、缺陷、裂縫、間隔等，適于可逆地將第一電極306的粒子捕獲到適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，例如，響?yīng)于第一刺激或較弱刺激，第一電極的粒子變得被離子化并且漂移到非易失性開關(guān)層308中，并且某些粒子變得被捕獲到其空隙/缺陷內(nèi)。捕獲的粒子可以形成上文介紹的導(dǎo)電絲，并且當(dāng)被離子化時(shí)，至少將存儲(chǔ)器裝置304切換到低存儲(chǔ)器阻態(tài)。響應(yīng)于第二刺激(例如反極性電壓或場(chǎng)、比第一刺激具有較高或較低幅度的電流或電壓、或根據(jù)對(duì)于存儲(chǔ)裝置304所采用的存儲(chǔ)器技術(shù)的類型的其他適合的刺激)，粒子可以至少從空隙/缺陷等的子集噴出，至少足以使得穿過非易失性開關(guān)層308的電連接的導(dǎo)電絲變形，從而將存儲(chǔ)器器件304從高存儲(chǔ)器阻態(tài)切換到低存儲(chǔ)器阻態(tài)。如不存在第二刺激，例如低電壓、低場(chǎng)強(qiáng)度等，則粒子可以保持被捕獲在非易失性開關(guān)層308內(nèi)。因此，在沒有電力時(shí)，保持存儲(chǔ)器裝置304的存儲(chǔ)器狀態(tài)，促成存儲(chǔ)器裝置304的非易失性操作。
[0056]選擇器器件310可包括導(dǎo)體312、選擇器層314以及第二電極316。導(dǎo)體312可包括第一組粒子，該第一組粒子能夠響應(yīng)于第一極性的第一外部刺激被離子化并且漂移或擴(kuò)散到選擇器層314。此外，第一組粒子可以響應(yīng)于第一外部刺激來形成從導(dǎo)體312穿過選擇器層314到第二電極316的第一導(dǎo)電路徑。選擇器層314可以被配置為具有較少空隙、缺陷、裂縫、間隔等，利用這些空隙、缺陷、裂縫、間隔等從導(dǎo)體312(或第二電極316)捕獲粒子，因此在沒有第一外部刺激的情況下，第一導(dǎo)電路徑可以至少部分變形，損壞第一導(dǎo)電路徑的電氣連接(或顯著降低電氣連接)。穿過選擇器層314的導(dǎo)電路徑變形并且損壞電氣連接的電壓(或電壓范圍)被稱為變形閾值電壓。在各實(shí)施例中，值得注意的是，此變形閾值電壓的(第一極性的)幅度可至少部分取決于存儲(chǔ)裝置304的導(dǎo)電狀態(tài)。例如，如果存儲(chǔ)裝置304處于導(dǎo)電存儲(chǔ)狀態(tài)，則在比如果存儲(chǔ)裝置304在阻性存儲(chǔ)狀態(tài)下(例如對(duì)應(yīng)于約1.5伏特到約2.0伏特之間的范圍內(nèi)的變形閾值電壓)低的電壓處(例如約0.5伏特到約1.0伏特之間的范圍內(nèi))，可能發(fā)生第一導(dǎo)電路徑的變形。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體312可以是適合的活潑金屬，或如同本發(fā)明所述的其他適合的導(dǎo)電粒子施體層。此外，導(dǎo)體312在各實(shí)施例中可以是浮置導(dǎo)體，沒有連接到外部電源或接地，并且替代地，受到在電觸點(diǎn)302A與302B處施加的信號(hào)影響。
[0057]第二電極316可包括第二組粒子，該第二組粒子能夠響應(yīng)于第二極性的第二外部刺激被離子化并且漂移或擴(kuò)散到選擇器層314。根據(jù)各實(shí)施例，第二外部刺激與第一外部刺激相比較可以具有相反的極性(例如第二極性可以是負(fù)的，而第一極性是正的，反之亦然)。與上文所述的第一組粒子類似，來自第二電極316的第二組粒子可以在選擇器層314中形成導(dǎo)電路徑，導(dǎo)致選擇器層314從高選擇器阻態(tài)切換到低選擇器阻態(tài)。當(dāng)?shù)诙獠看碳ぴ诜壬辖档蜑榈陀诘诙冃坞妷簳r(shí)，第二組粒子形成的導(dǎo)電路徑可以變得電性不連續(xù)，導(dǎo)致選擇器層314從低選擇器阻態(tài)切換到高選擇器阻態(tài)。此外，變形電壓可以取決于存儲(chǔ)裝置304的狀態(tài)，當(dāng)存儲(chǔ)裝置304處于導(dǎo)電存儲(chǔ)狀態(tài)時(shí)，(第二極性的)低幅度變形電壓可以使導(dǎo)電路徑變形，并且當(dāng)存儲(chǔ)裝置304處于阻性存儲(chǔ)狀態(tài)時(shí)，較高幅度變形電壓可以使導(dǎo)電路徑變形。
[0058]在操作中，存儲(chǔ)裝置304可以是雙極型裝置，該裝置響應(yīng)于正極性信號(hào)被激活(例如被編程)，并且響應(yīng)于負(fù)極性信號(hào)被失活(例如被擦除)。然而，為了使編程或擦除信號(hào)具有足夠的電流來使存儲(chǔ)裝置304從一個(gè)狀態(tài)切換到另一個(gè)狀態(tài)，選擇器器件310必須被激活(并且處于低選擇器阻態(tài)，從而允許電流)。因此，并且與存儲(chǔ)裝置304相反，選擇器器件310可以響應(yīng)于(具有足夠正極性幅度的)正極性信號(hào)被激活(例如從高選擇器阻態(tài)切換到低選擇器阻態(tài))，并且可以響應(yīng)于(具有足夠負(fù)極性幅度的)負(fù)極性信號(hào)也被激活。然而，在其它實(shí)施例中，作為一個(gè)實(shí)例，根據(jù)導(dǎo)體312或第二電極316所采用的材料，正極性信號(hào)幅度可能與負(fù)極性信號(hào)幅度不同。
[0059]在至少一個(gè)實(shí)施例中，雙端存儲(chǔ)單元300可以包括一個(gè)或多個(gè)附加層，在本發(fā)明中沒有示出。例如，可以提供阻擋層以減少或防止原子或粒子從一個(gè)層擴(kuò)散到另一個(gè)層。作為一個(gè)特定實(shí)例，可以在導(dǎo)體312與非易失性開關(guān)層308之間設(shè)置適合的阻擋層，以減少或防止導(dǎo)體312的粒子漂移或擴(kuò)散到非易失性開關(guān)層308。在其它實(shí)施例中，阻擋層可以設(shè)置在其它這種層之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，雙端存儲(chǔ)單元300可以包括適當(dāng)?shù)奈g刻停止層(例如W、TiN、TaN等)，以提高平版印刷掩膜和蝕刻工藝的功效；粘合層，以機(jī)械地(或化學(xué)地)將一個(gè)層固定到另一個(gè)層；連續(xù)層，以促進(jìn)兩個(gè)層之間的良好的歐姆接觸；鈍化層，以減少或防止一個(gè)或多個(gè)層的化學(xué)退化(例如氧化等)等。
[0060]圖4示出根據(jù)進(jìn)一步公開的實(shí)施例的雙端存儲(chǔ)單元的實(shí)例電流-電壓響應(yīng)400的示意圖。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，與電流-電壓響應(yīng)400相關(guān)的雙端存儲(chǔ)單元可以實(shí)質(zhì)上與上文圖3所示的類似。然而，本發(fā)明公開內(nèi)容不限于此，并且應(yīng)注意到，電流-電壓響應(yīng)400可以與在本發(fā)明中沒有明確描述的存儲(chǔ)單元實(shí)施例對(duì)應(yīng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過本發(fā)明提供的上下文的方式應(yīng)當(dāng)了解。
[0061]電流-電壓響應(yīng)400示出了縱軸上的相關(guān)電流(用安培A所示)和橫軸上的絕對(duì)電壓(用伏特V所示)。為了更容易地描述選擇器器件在降低的保持電壓處的開/關(guān)比，圖4(和如下圖5)標(biāo)準(zhǔn)化了近似在電壓處的電流，使得在相關(guān)存儲(chǔ)裝置處于低存儲(chǔ)器阻態(tài)的情況下，選擇器器件失活。垂直刻度是對(duì)數(shù)刻度，因此示出在垂直刻度上每個(gè)描繪引起的電流的量級(jí)變化。
[0062]從0伏特開始并且在選擇器激活402之前，存儲(chǔ)單元的選擇器器件處于高選擇器阻態(tài)。選擇器器件趨向于當(dāng)失活時(shí)具有非常高的電阻，因此響應(yīng)于增加的電壓，電流增加的非常少。當(dāng)失活時(shí)，響應(yīng)于電壓約2伏特的增加，電流僅增加了兩個(gè)量級(jí)。
[0063]在選擇器激活402之后，選擇器器件進(jìn)入低選擇器