專利名稱：用于透明電子裝置的透明存儲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于透明電子裝置的透明存儲器，更具體地，涉及透明存儲器件，在該器件中，在透明襯底上堆疊透明電極和透明電阻可變材料，該器件可以實現(xiàn)高可見光透過率和獲得優(yōu)異的開關(guān)特性，本發(fā)明還涉及需要將透明存儲器件應(yīng)用到透明電子裝置上的透明存儲器。
背景技術(shù)：
一般而言，根據(jù)驅(qū)動方法主要將半導(dǎo)體存儲器件劃分為易失性存儲器和非易失性存儲器。作為代表性的易失性存儲器器件的動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)包括單個晶體管和單個電容器。該DRAM的優(yōu)點(diǎn)在于，它的工作速度很高，并且集成度也很高，因此能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的存儲器。然而，DRAM的缺點(diǎn)在于，由于必須給電容器持續(xù)再充電，因此耗電大，特別是由于DRAM是易失性存儲器，當(dāng)DRAM的供電中斷時，存儲在其中的所有數(shù)據(jù)會丟失。與此不同，非易失性存儲器件的優(yōu)點(diǎn)在于，即使斷電，也可以長時間保留存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)。代表性的非易失性存儲器件包括閃存。然而，閃存的缺點(diǎn)在于它的工作電壓高，并且工作速度比DRAM低很多。因此，已經(jīng)對能夠克服作為易失性存儲器件的DRAM和作為非易失性存儲器件的閃存的缺點(diǎn)，以及使其優(yōu)點(diǎn)最大化的新的存儲器件進(jìn)行了深入研究，例如，利用當(dāng)材料之間發(fā)生相變時的電阻變化的相變隨機(jī)存取存儲器(PRAM，Wiase change Random Access Memory)、利用鐵磁體的巨磁阻的變化的磁性隨機(jī)存取存儲器(MRAM，Magnetic Random Access Memory)、利用鐵電體的極化的鐵電式隨機(jī)存取存儲器(FRAM，F(xiàn)erroelectric Random Access Memory)、以及利用材料的電阻變化特性的電阻式隨機(jī)存取存儲器(RRAM或 ReRAM, Resistive Random Access Memory)。在以上存儲器件中，RRAM通常具有基于金屬氧化物的金屬/金屬氧化物(絕緣體)/金屬(MIM)結(jié)構(gòu)，并且以如下方式表現(xiàn)出作為存儲器件的特性，當(dāng)將適當(dāng)?shù)碾娦盘柺┘拥浇饘傺趸飼r，金屬氧化物的狀態(tài)從高阻態(tài)(HRS或OFF狀態(tài))變?yōu)榈妥钁B(tài)(LRS或ON 狀態(tài))，或相反。根據(jù)實現(xiàn)0N/0FF開關(guān)存儲器特性的電方法，可以將電阻分類為電流控制的負(fù)微分電阻(CCNR，Current Controlled Negative Differential Resistance)和電壓控制的負(fù)微分電阻(VCNR, Voltage Controlled Negative Differential Resistance)。具體地，在VCNR的情況下，隨著電壓增加，電流表現(xiàn)出從高電流狀態(tài)變?yōu)榈碗娏鳡顟B(tài)的特性。 通過利用在那個時間電阻之間的大的差，可以實現(xiàn)存儲器特性。長期以來已經(jīng)對電阻狀態(tài)隨著施加的電壓而改變的金屬氧化物的開關(guān)特性進(jìn)行了很多研究，結(jié)果，存在兩種開關(guān)模式。第一，在金屬氧化物中發(fā)生一定的結(jié)構(gòu)變化，并且因此形成電阻狀態(tài)與原來的金屬氧化物不同的高導(dǎo)電路徑。這是導(dǎo)電細(xì)絲(conducting filament model)模式。根據(jù)該模式，通過電應(yīng)力使電極金屬材料擴(kuò)散或注入到薄膜中(通常稱為成形工藝(forming process))，或者，薄膜中的缺陷結(jié)構(gòu)重新排列，因此形成具有極高導(dǎo)電性的導(dǎo)電細(xì)絲。該導(dǎo)電細(xì)絲表現(xiàn)出開關(guān)特性，這是因為重復(fù)發(fā)生以下現(xiàn)象其中由于在局部區(qū)域中發(fā)生焦耳加熱而使導(dǎo)電細(xì)絲損壞，并且由于諸如薄膜的內(nèi)部溫度和外部溫度、施加的電場和空間電荷的因素，導(dǎo)電細(xì)絲重新形成。第二，基于在金屬氧化物中存在的大量陷阱而存在的開關(guān)模式。通常，金屬氧化物包括與金屬粒子或氧粒子有關(guān)的大量陷阱。 已知該開關(guān)模式以下述方式表現(xiàn)開關(guān)特性，當(dāng)陷阱充有電荷并且該電荷從陷阱被釋放時， 在電極和薄膜之間的交界面發(fā)生能帶彎曲，或者，由于空間電荷導(dǎo)致內(nèi)部電場發(fā)生變化。利用這些機(jī)制，RRAM器件具有的運(yùn)行速度(幾十納秒)比現(xiàn)有的閃存高很多， 并且RRAM器件甚至可以在像DRAM情形一樣的低電壓O到5V或更低)下工作。此外， 該RRAM器件的優(yōu)點(diǎn)在于其使得能夠進(jìn)行像SRAM情形一樣的快速讀寫，并且具有簡單的存儲器件結(jié)構(gòu)，不僅減少可能出現(xiàn)在制造過程中的缺陷，而且降低制造成本，因此使得能夠制造便宜的存儲器器件。此外，由于RRAM器件很少受到宇宙輻射、電磁波等的影響，因此即使在宇宙空間中，它也能表現(xiàn)出其自身的功能，并且即使重復(fù)寫入和刪除1010次或更多，存儲器的性能也不會變差。由于這些優(yōu)點(diǎn)，RRAM器件可以應(yīng)用到需要存儲介質(zhì)的所有裝置中，并且具有適合存儲器件的用途的特性，特別地，該存儲器件實現(xiàn)為片上系統(tǒng)(SoC， System-on-a-Chip)，諸如嵌入式集成電路(IC)。在現(xiàn)有技術(shù)中，單晶硅襯底、絕緣體上硅(SOI，Silicon On Insulator)襯底等已經(jīng)用作存儲器的襯底。由于使用該襯底的存儲器不透明，因此，不僅不能制造能被應(yīng)用到透明顯示器等的透明電子裝置，而且也不能直接將電子裝置應(yīng)用到諸如大尺寸透明顯示器等的透明電子產(chǎn)品上，這是因為當(dāng)制造時，存儲器受到襯底的尺寸的影響。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個目的是意圖提供一種透明的電阻型存儲器件，該電阻型存儲器件在電阻型存儲器中具有很高的透明性，并且即使在低開關(guān)電壓下，根據(jù)電阻變化，該電阻型存儲器件也具有優(yōu)異的開關(guān)特性，并且即使在經(jīng)過很長時間后，該電阻型存儲器件也能夠像穩(wěn)定的電阻型存儲器一樣保持開關(guān)特性。本發(fā)明的另一個目的是提供一種存儲器件，它可以以低成本進(jìn)行制造，當(dāng)制造透明電阻型存儲器件時，不受襯底的尺寸的影響，并且能夠被直接應(yīng)用到安裝在透明的大尺寸顯示器等上的電子裝置中，并且也能提供將存儲器件應(yīng)用到透明的電子裝置中所需的存儲器。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供透明存儲器，該存儲器不會被外力引起的彎曲等損壞，并且能夠被應(yīng)用到具有撓性和容易攜帶的透明電子裝置中。技術(shù)方案為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供了一種用于透明電子裝置的透明存儲器，包括順序地形成在透明襯底上的下透明電極層、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、和上透明電極層，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域形成為至少一個透明的電阻可變材料層，其中，所述透明的電阻可變材料層根據(jù)基于在所述下透明電極層和所述上透明電極層之間施加的預(yù)定電壓的電阻變化而具有開關(guān)特性， 并且所述透明的電阻可變材料層具有3eV或更大的光學(xué)帶隙以及具有80%或更大的可見光透射率。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以形成為至少兩層透明的電阻可變材料層以異質(zhì)結(jié)的方式互相結(jié)合。在此情況下，所述透明的電阻可變材料層可以包括鋅(Si)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鋯 (Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、釔(Y)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、 鈮(Nb)和鉬(Mo)中的至少一種，作為過渡金屬氧化物?；蛘撸鐾该鞯碾娮杩勺儾牧蠈涌梢园ㄥi(Mn)，錳是具有磁阻的金屬材料，作為具有磁阻的金屬氧化物。此外，所述透明的電阻可變材料層還可以包括鍶(Sr)、鋯(Zr)和鈦(Ti)的化合物中的至少一種，作為鐵電材料。此外，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以形成為至少兩層透明的電阻可變材料層，并且所述透明的電阻可變材料層可以由具有不同氧組份的一種類型的過渡金屬氧化物制成。優(yōu)選地，所述下透明電極層和所述上透明電極層中的每個可以包括從透明導(dǎo)電氧化物(TCO)、透明導(dǎo)電聚合物、和透明導(dǎo)電碳納米管(CNT)之中選擇的任何一種。在此情況下，所述透明導(dǎo)電氧化物可以是氧化鋅(SiO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦鋅 (ΙΖ0)、氧化銦錫鋅(ITZO)和氧化銦錫(ITO)中的一種，并且所述導(dǎo)電聚合物可以是聚3， 4- MZi-￠1 ) - M^Z^MWM (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrene sulfonate)) (PEDOT-PSS)或者聚苯胺(PANi)。此外，所述透明襯底可以由從玻璃、聚合物和塑料之中選擇的任何一種制成。優(yōu)選地，所述透明存儲器還包括多個透明位線(bit line)，所述多個透明位線以預(yù)定間隔彼此分開地縱向平行地布置；以及多個透明字線(word line)，所述多個透明字線以預(yù)定間隔彼此分開地橫向平行地布置，其中，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域在所述透明位線和所述透明字線之間的所述透明位線和所述透明字線的交叉處形成，在每個交叉處的透明位線用作上透明電極層，并且在每個交叉處的透明字線用作下透明電極層。更優(yōu)選地，交替地布置所述透明位線和所述透明字線，以形成多層結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置在對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的頂部上的透明位線或透明字線用作為上透明電極層，并且設(shè)置在對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的底部上的透明位線或透明字線用作為下透明電極層。此外，所述透明存儲器還可以包括透明開關(guān)薄膜晶體管，所述透明開關(guān)薄膜晶體管構(gòu)造為控制在所述下透明電極層和所述上透明電極層之間施加的預(yù)定電壓，因此形成單個存儲器單元。在此情況下，所述下透明電極層可以與所述透明開關(guān)薄膜晶體管的源電極連接， 并且所述存儲器單元可以響應(yīng)所述透明開關(guān)薄膜晶體管的柵電極信號而工作。此外，所述透明存儲器還可以包括多個透明位線，所述多個透明位線以預(yù)定間隔彼此分開地縱向平行地布置；以及多個透明字線，所述多個透明字線以預(yù)定間隔彼此分開地橫向平行地布置，其中，存儲器單元在所述透明位線和所述透明字線之間的所述透明位線和所述透明字線的交叉處形成，從而每個存儲器單元的透明開關(guān)薄膜晶體管的柵電極與透明字線在對應(yīng)的交叉處連接，在對應(yīng)的交叉處的透明位線用作上透明電極層。優(yōu)選地，交替地布置所述位線和所述字線，以形成多層結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置在所述存儲器單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的頂部上的位線或字線用作為上透明電極層，并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的底部上的位線或字線與所述存儲器單元的透明開關(guān)薄膜晶體管的所述柵電極連接。
有益效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供透明電阻型存儲器，該存儲器具有極高透明性，并且即使在低開關(guān)電壓下，根據(jù)電阻變化也具有優(yōu)異的開關(guān)特性，并且即使在經(jīng)過很長時間后，該電阻型存儲器也能夠保持電阻型存儲器的開關(guān)特性。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)制造透明電阻型存儲器件時，可以用諸如玻璃、聚合物或塑料的便宜的材料制作襯底，因此降低制造成本。此外，本發(fā)明構(gòu)造為電阻可變材料層形成為多層，因此在減小存儲器尺寸的同時， 增加了存儲器容量和提高了工作特性。由于當(dāng)制造透明存儲器件時，上述透明電阻型存儲器不受襯底尺寸的影響，所以它可以直接應(yīng)用到透明的大尺寸電子裝置中。此外，由于使用撓性襯底，所以可以制造出不會被外力引起的彎曲等損壞，并且具有撓性和容易攜帶的透明電子裝置。


圖1到圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的實施例的視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的實際產(chǎn)品的照片；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的透射率的結(jié)果的圖表；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的電阻變化與開關(guān)特性的關(guān)系的視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的時間變化與電阻保持特性的關(guān)系的圖表；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的開關(guān)特性的檢測結(jié)果的視圖；圖9到圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的制造透明電阻型存儲器的過程的視圖；圖13到17是示出利用根據(jù)本發(fā)明的透明電阻型存儲器形成透明存儲器陣列的實施例的視圖；圖18到25示出根據(jù)本發(fā)明的由透明電阻型存儲器件和透明開關(guān)薄膜三極管構(gòu)成的透明存儲器單元的實施例的視圖；以及圖沈是示出根據(jù)本發(fā)明的由透明存儲器單元構(gòu)成的透明存儲器陣列的示意性電路圖。<附圖中主要元件的附圖標(biāo)記的描述>100，IOOa IOOh 透明存儲器件110:透明襯底120，120a 120h 下透明電極層130，130a 130h 數(shù)據(jù)存儲區(qū)域140，140a 140h 上透明電極層200,200a 200h 透明開關(guān)薄膜三極管
WL, WLa, WLb 透明字線BL, BLa 透明位線
具體實施例方式本發(fā)明提供了用于透明電子裝置的透明存儲器，即使在低開關(guān)電壓下，根據(jù)電阻變化，該存儲器也具有極高的透明性和開關(guān)特性，并且該存儲器包括順序堆疊在透明襯底上的層，也就是，下透明電極層、實現(xiàn)為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、上透明電極層。此外，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以形成為兩層或更多層透明的電阻可變材料層，因此能夠提供在降低存儲器的尺寸的同時，增加存儲器容量和進(jìn)一步提高工作特性的透明存儲器。以下，將說明和參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，以便通過本發(fā)明的實施方式來描述本發(fā)明、其操作優(yōu)點(diǎn)和要實現(xiàn)的目的。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的實施例的視圖。本發(fā)明的存儲器包括順序堆疊在透明襯底110上的層，也就是，下透明電極層 120、實現(xiàn)為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130、上透明電極層140。在圖1的實施例中，透明襯底110使用玻璃，除了玻璃以外，可以使用聚合物或塑料作為透明絕緣材料，該透明絕緣材料的可見光透射率為80%或更大，并且不造成光扭曲或折射。雖然透明的電阻可變材料層130由氧化鋅(SiO)制成，但是除了 SiO以外，它也可以通過堆疊過渡金屬氧化物、錳氧化物或鐵電材料而形成，從而得到可見光透明性和80% 或更大的可見光透射率。更詳細(xì)地，透明的電阻可變材料層130可以由以下化學(xué)計量的過渡金屬氧化物中的任何一種制成，諸如氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO)、氧化鋁 (Al2O3)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釩(V2O5)、氧化鉻(CrO2)、氧化錳(MnO2)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈷(Co2O3)、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉬(MoO3)，它們分別通過使以下過渡金屬氧化而形成諸如鋅(Zn)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、釩(V)、鉻 (Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈮(Nb)和鉬(Mo)，由以下非化學(xué)計量的過渡金屬氧化物中的任何一種制成，諸如氧化鋅(ZnOx)、氧化鈦(TiOx)、氧化鉿(HfOx)、氧化鋯(&0Χ)、氧化鋁(AlxOy)、氧化鉭(TEixOy),氧化銀(VxOy)、氧化鉻(CrOx)、氧化錳(MnOx)、氧化鐵(Fe5xOy)、氧化鈷(CoxOy)、氧化鎳(NiOx)、氧化銅(CuOx)、氧化鈮(Nb2Ox)和氧化鉬(MoOx) 的，由諸如I3IVxCaxMnO3 (PCMO)和LahCaxMnO3(LCMO)的錳氧化物中的任何一種制成，以及由諸如SrTiO3和SrfrO3的鐵電材料中的任何一種制成。下透明電極層120和上透明電極層140中的每個由廣泛用作透明電極的氧化銦錫(ITO)制成。然而，除了 ΙΤ0，可以使用透明導(dǎo)電氧化物(TCO, transparent conducting oxide)、透明導(dǎo)電聚合物、透明導(dǎo)電碳納米管(CNT)等作為可見光透過率大于或等于80% 并且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性的材料?？梢允褂弥T如氧化鋅(SiO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO) 或氧化銦錫(ITO)的材料作為透明導(dǎo)電氧化物，可以使用諸如聚3，4_亞乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PED0T-PSS)或者聚苯胺(PANi)的材料作為導(dǎo)電聚合物。此外，在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以形成為兩層或多層透明的電阻可變材料層。圖2和圖3示出根據(jù)本發(fā)明，用于透明電子裝置的透明存儲器的實施例，透明存儲器具有形成為多個透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。在圖2的實施例中，通過將異質(zhì)的透明的電阻可變材料層131和132以異質(zhì)結(jié)的方式互相結(jié)合來形成數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130。形成ZnO層131和TW2層132，作為異質(zhì)的透明的電阻可變材料層。當(dāng)利用異質(zhì)結(jié)以此方式形成多個透明的電阻可變材料層時，優(yōu)選地利用其電阻具有極大差異的兩種材料形成透明的電阻可變材料層。在圖2的實施例中，初始的TiO2層132 的電阻比ZnO層131的電阻大很多。在此情況下，當(dāng)根據(jù)成形工藝施加電壓時，首先在TW2 層132上發(fā)生成形，然后進(jìn)一步增加ZnO層131的電阻，因此透明的電阻可變材料層130表現(xiàn)出開關(guān)特性。此外，由于TiO2層132和ZnO層131串聯(lián)，可以進(jìn)一步增加低電阻狀態(tài)(接通狀態(tài))下的電阻值。因此，在根據(jù)本發(fā)明的圖2的實施例的情況下，進(jìn)一步增加低電阻狀態(tài)(接通狀態(tài))下的電阻值，從而即使在低復(fù)位電流下也可以驅(qū)動存儲器，因此使得能夠進(jìn)一步提高存儲器的開關(guān)工作特性。此外，當(dāng)利用一種類型的金屬氧化物形成多個透明的電阻可變材料層時，多個單獨(dú)的透明的電阻可變材料層可以形成為具有不同的含氧成分。在圖3的實施例中，利用ZnO形成具有三個透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130。在此情況下，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130形成為各個透明的電阻可變材料層具有不同的含氧成分。如圖3所示，利用基于SiO的分別具有20^^5%和20%的氧含量的層133、層134 和層135，形成數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130。當(dāng)以該方式使數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130形成為多層結(jié)構(gòu)時，在成形工藝的過程中，實際上僅在NiO層134上呈現(xiàn)開關(guān)特性，該NiO層134由具有最高電阻和5%的氧含量的材料制成。此外，由于使層順序堆疊的多層結(jié)構(gòu)采用串聯(lián)方式，所以低電阻狀態(tài)(接通狀態(tài))下的電阻值增加，因此即使在低復(fù)位電流下也能夠穩(wěn)定地驅(qū)動存儲器件，如同圖2的實施例的情況。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的實際產(chǎn)品的視圖。利用上面沉積有ITO的商品化的玻璃襯底110形成根據(jù)本發(fā)明的圖4的透明存儲器件100，該ITO是下透明電極層120。這里，該下透明電極層120具有的特性是厚度為 143nm，片電阻為12 Ω / □，電阻率為1. 7 X 10_4 Ω cm。利用蔭罩，ZnO層在下透明電極層120的上面沉積為透明的電阻可變材料層130， 其中，通過金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)，利用氬(Ar)氣作為載氣，將二乙基鋅(DEZ)和 H2O (蒸氣)注入到腔室，同時將襯底溫度設(shè)定到200°C，處理壓強(qiáng)調(diào)節(jié)到2托，從而沉積ZnO 層6分鐘，然后形成IOOnm的厚度。隨后，上透明電極層140以下述方法形成，利用蔭罩基于濺射形成ITO層，并且在 250°C的溫度下退火，則ITO層的厚度成為175nm。該上透明電極層140具有的特性是片電阻為25 Ω / □，電阻率為4. 4 X IO-4Qcm。如圖4所示，可以將根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器用作為透明存儲器件，其具有高可見光透射率，以致由于極高的透明性，可以清楚地觀看到位于存儲器件下面的字符，并且透過該存儲器的光不會發(fā)生扭曲或變形。
圖5到圖8是示出利用半導(dǎo)體參數(shù)分析儀(SPA，Semiconductor Parameter Analyzer)分析根據(jù)本發(fā)明的圖4中的用于透明電子裝置的透明存儲器的結(jié)果的曲線圖。圖5是示出與根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的透射率有關(guān)的分析結(jié)果的曲線圖。如圖5所示，分析結(jié)果顯示最大透射率是86 %，最小透射率是76 %，波長從400nm到SOOnm的可見光獲得的平均透光率是81%。參考以上結(jié)果，可以將根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器用作具有高透明度的存儲器。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的電阻變化與開關(guān)特性的關(guān)系視圖。在圖6中，橫軸代表施加的電壓，縱軸代表與施加的電壓相關(guān)的電流值。為了作為非易失性透明電阻型存儲器工作，需要與電流響應(yīng)相關(guān)的電應(yīng)力(成形工藝)，其中成形電壓大約為3. 2V。在初始的成形工藝之后，當(dāng)電壓施加到透明電阻型存儲器，同時從0逐漸增加時，透明電阻型存儲器在低電阻狀態(tài)(LRS 接通狀態(tài))下工作，一旦施加大約1.8V的電壓，則該透明電阻型存儲器達(dá)到高電阻狀態(tài)(斷開狀態(tài))。此外，當(dāng)電壓再次施加到透明電阻型存儲器，同時逐漸從OV增加時，當(dāng)施加大約2. 6V的電壓時，則該透明電阻型存儲器回到低電阻狀態(tài)(接通狀態(tài))。參考這些結(jié)果可以看出，由于根據(jù)本發(fā)明的透明電阻型存儲器可以根據(jù)施加的電壓而變到兩種不同的開關(guān)狀態(tài)，因而它可以作為存儲器工作。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的時間變化與電阻保持特性的關(guān)系曲線圖。如圖7所示，可以看出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器可以在高阻態(tài)(HRS, high resistance state)禾口低阻態(tài)(LRS, low resistance state)下保持電阻特性達(dá)到105秒，而不會造成在室溫下電阻的突然變化，并且基于推算，透明存儲器可以在10 年或更長的時間段期間保持其作為電阻型存儲器的特性。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的開關(guān)特性的檢測結(jié)果的視圖。如圖8所示，可以看出雖然所述電阻值在高電阻狀態(tài)(HRS)和低電阻狀態(tài)(LRS) 下發(fā)生輕微變化，但是可以保持穩(wěn)定的開關(guān)特性達(dá)到100個循環(huán)。圖9到圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的制造用于透明電子裝置的透明存儲器的過程的視圖，該透明存儲器具有單個透明的電阻可變材料層。以下，將參考圖9到12詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的制造。參考圖9，用作下電極的下透明電極層120形成在襯底110上。這里，透明襯底110 是構(gòu)成透明存儲器的主體。透明襯底Iio優(yōu)選地由可見光透射率大于或等于80%并且沒有光扭曲或折射的透明絕緣材料制成，從而實現(xiàn)透明存儲器。下透明電極層120是透明存儲器的公用下電極。因此，與透明襯底110相似，下透明電極層120優(yōu)選地由可見光透射率大于或等于80%并且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性的材料制成。例如，可以使用諸如氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO) 或氧化銦錫(ITO)的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，諸如聚3，4-亞乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸 (PED0T-PSS)或者聚苯胺(PANi)的透明導(dǎo)電聚合物，以及具有優(yōu)異導(dǎo)電性的透明碳納米管 (CNT)。如圖9b所示，通過對以上材料應(yīng)用以下方法可以沉積下透明電極層120 諸如現(xiàn)有的濺射的物理氣相沉積(PVD)方法，在執(zhí)行PVD方法后在高溫熔爐中使所述材料與氧氣反應(yīng)的氧化方法，或涂敷溶液狀態(tài)的樣品的旋涂法。圖10和11是示出形成透明的電阻可變材料層的過程的視圖。作為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130是電阻型存儲器件的核心部分， 在該數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130中發(fā)生存儲器件的開關(guān)。在基于施加電壓或電流的具體情況下，電阻可變材料的電阻在從高阻態(tài)到低阻態(tài)的方向上或者在相反的方向上變化，并且表現(xiàn)開關(guān)特性，因而用于電阻型存儲器。為了將作為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130應(yīng)用到透明存儲器，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130必須具有的特性是，材料的光學(xué)帶隙大于等于:3eV，并且可見光透射率大于等于80 %。透明的電阻可變材料層可以由以下化學(xué)計量的過渡金屬氧化物中的任何一種制成，諸如氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釩(V2O5)、氧化鉻(CrO2)、氧化猛(MnO2)、氧化鐵0^203)、氧化鈷(Co2O3)、 氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉬(MoO3),它們分別通過使以下過渡金屬氧化而形成諸如鋅(Zn), It (Ti)、鉿(Hf)、鋯(Zr) (Al)、鉭(Ta)、釩(V)、鉻(Cr)、 錳(Mn)、鐵0 )、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈮(Nb)和鉬(Mo)，由以下非化學(xué)計量的過渡金屬氧化物中的任何一種制成，諸如氧化鋅(ZnOx)、氧化鈦(TiOx)、氧化鉿(HfOx)、氧化鋯 (&0Χ)、氧化鋁(AlxOy)、氧化鉭(TaxOy),氧化釩(VxOy)、氧化鉻(CrOx)、氧化錳(MnOx)、氧化鐵O^xOy)、氧化鈷(CoxOy)、氧化鎳(NiOx)、氧化銅(CuOx)、氧化鈮(Nb2Ox)和氧化鉬(MoOx), 由諸如PivxCiixMnO3(PCMO)和LivxCEixMnO3(LCMO)的錳氧化物中的任何一種制成，以及由諸如SrTiO3和SrfrO3的鐵電材料中的任何一種制成。與下透明電極層120相似，利用以下方法可以沉積以上材料諸如現(xiàn)有的濺射的 PVD方法，在執(zhí)行PVD方法后在高溫熔爐中使所述材料與氧氣反應(yīng)的氧化方法，或通過使氣相金屬有機(jī)化合物(Μ0源)熱分解，并且使MO源與氧氣反應(yīng)來進(jìn)行沉積的化學(xué)氣相沉積 (CVD)方法。為了驅(qū)動透明電阻型存儲器件，分別需要上透明電極層和下透明電極層，為此， 必須部分露出下透明電極層120。如圖10所示，為了露出下透明電極層120，可以使用方法將蔭罩應(yīng)用到下透明電極層120上，并且防止當(dāng)沉積過渡金屬氧化物層130時，作為電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130被沉積在下透明電極層120的覆蓋有蔭罩10的部分上。或者如圖11所示，電阻可變材料層139被沉積在下透明電極層120的整個表面上，并且利用基于通常的平版印刷的干法蝕刻或濕法蝕刻蝕刻電阻可變材料層139的一部分，從而形成作為電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，并且因此可以露出下透明電極層120的一部分。圖12示出形成上透明電極層的過程。與下透明電極層120相似，上透明電極層140也優(yōu)選地使用可見光透過率大于或等于80%并且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性的材料制成。此外，與下透明電極層120相似，可用材料包括諸如氧化鋅(SiO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦錫(ITO) 的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，諸如聚3，4-亞乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PED0T-PSS)或者聚苯胺(PANi)的透明導(dǎo)電聚合物，具有優(yōu)異導(dǎo)電性的透明碳納米管(CNT)等。此外，利用以下方法可以沉積下透明電極層諸如現(xiàn)有的濺射的物理氣相沉積(PVD)方法，在執(zhí)行PVD方法后在高溫熔爐中使所述材料與氧氣反應(yīng)的氧化方法，或涂敷溶液狀態(tài)的樣品的旋涂法。
如圖12所示，更優(yōu)選地，不利用現(xiàn)有的平版印刷，而是如圖1 所示利用蔭罩20 可以容易地形成上透明電極層140，并且圖12b示出了通過以上過程最終制造出的用于透明電子裝置的透明存儲器。作為對根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器的電特性進(jìn)行測試的結(jié)果， 可以提供具有極高透明度、即使在低開關(guān)電壓下根據(jù)電阻不同也具有開關(guān)特性的透明存儲器，并且即使在經(jīng)過長時間后，該透明存儲器也能夠像穩(wěn)定的電阻型存儲器一樣保持開關(guān)特性。對于根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器來說，形成存儲器陣列，并且可以將它們用作透明電子裝置的每個單元的存儲器。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的其中形成了存儲器陣列的實施例。如圖13所示，多個透明位線BL縱向平行布置，并且以預(yù)定間隔彼此分開，多個透明字線黃向平行布置，并且以預(yù)定間隔彼此分開，并且每個形成為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130被設(shè)置在透明位線BL和透明字線WL的交叉處，因此形成單個存儲器件100。在此情況下，每個透明位線BL是上透明電極層，每個透明字線WL是下透明電極層，從而電壓施加到每個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，并且在透明的電阻可變材料層出現(xiàn)勢差，因此使得電阻變化材料能夠被驅(qū)動為電阻型存儲器。如圖13所示，優(yōu)選地，順序地堆疊透明位線BL、作為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130和透明字線WL。在此情況下，每個透明位線BL和透明字線WL可以由諸如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(SiO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、碳納米管(CNT)或氧化鎳(NiOx)的形成透明電極的材料制成。如圖13所示，以此方式設(shè)置多個透明位線BL和透明字線WL，并且在它們的交叉處設(shè)置數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，從而單個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130作為單個存儲器件100工作，并且多個存儲器件布置成形成矩陣型存儲器陣列。此外，在圖13的實施例中，每個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的透明的電阻可變材料層形成為單層，但是數(shù)據(jù)存儲區(qū)域也可以形成為兩層或多層透明的電阻可變材料層，以便更有效地實現(xiàn)作為存儲器件的工作特性。圖14和15示出根據(jù)本發(fā)明的其中數(shù)據(jù)存儲區(qū)域形成為兩層透明的電阻可變材料層的實施例。圖14是示出其中形成了兩層透明的電阻可變材料層的實施例的透視圖，圖15是示出圖14的實施例的剖視圖。與圖13的實施例相似，圖14和圖15的實施例實現(xiàn)為在多個透明位線BL和透明字線WL的交叉處設(shè)置數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，其中，每個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130 具有兩個異質(zhì)的電阻可變材料層136和137，并且其中，透明位線、透明字線和在每個交叉處設(shè)置的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域用作單個存儲器件100。此時，如同在圖2的實施例的情況下一樣， 兩層電阻可變材料層136和137優(yōu)選地由其電阻之間的差很大的材料制成。它們的工作關(guān)系是，對應(yīng)的透明位線BL是上透明電極層，對應(yīng)的透明字線WL是下透明電極層，從而存儲器工作的方式與圖2的實施例相同，因此省略對它們的詳細(xì)描述。此外，本發(fā)明示出了以較小尺寸提供較大容量的存儲器的多層存儲器。圖16和17 示出根據(jù)本發(fā)明的多層透明存儲器的實施例。圖16是示出多層透明存儲器的實施例的透視圖，圖17是示出圖16的實施例的剖面圖。如圖16和17所示，透明位線BLa和透明字線WfLa和WLb交替地堆疊而形成多層結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130形成在透明位線BLa和透明字線WLa和WLb之間它們的交叉處。當(dāng)以此方式形成存儲器時，設(shè)置在對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的頂部上的透明位線或透明字線用作為上透明電極層，設(shè)置在對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的底部上的透明位線或透明字線用作為下透明電極層。參考圖16和17，對于設(shè)置在下側(cè)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，設(shè)置在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的頂部上的透明位線BLa用作為上透明電極層，設(shè)置在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的底部上的透明字線WLa用作為下透明電極層，因此形成單個存儲器件102。對于設(shè)置在上側(cè)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130，設(shè)置在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的頂部上的透明字線WLb用作為上透明電極層，設(shè)置在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的底部上的透明位線BLa用作為下透明電極層，因此形成單個存儲器件101。以此方式，利用一根電極線可以使上電極層或下電極層進(jìn)行工作，從而在進(jìn)一步減小存儲器的尺寸的同時提供大的存儲器容量。雖然在圖13到17未示出，但是在此情況下，可以安裝用于控制對應(yīng)的字線和對應(yīng)的位線的電流的驅(qū)動，以便操作對應(yīng)的存儲器件。此外，為了更有效地控制對在透明電子裝置中的透明存儲器件的驅(qū)動，可以提供透明開關(guān)薄膜晶體管(TFT)。在本實施例中，可以包括用于控制在上透明電極層和下透明電極層之間施加電壓的透明開關(guān)TFT，以將預(yù)定電壓施加到數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。以此方式，提供了單個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域和單個透明開關(guān)TFT，以使得能夠形成單個存儲器單元。此外，可以將多個存儲器單元匯集構(gòu)成存儲器模塊，該模塊用作透明電子裝置的每個單元的數(shù)據(jù)存儲。圖18到25示出在根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器中設(shè)置了透明開關(guān)薄膜晶體管(TFT)的實施例。圖18和19示出根據(jù)本發(fā)明的由透明電阻型存儲器件和錯列型透明開關(guān)薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成的存儲器單元。在圖18的實施例中，下透明電極層120a、形成為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130a、和上透明電極層140a橫向順序地形成在透明襯底110上，由此形成透明存儲器件100a。透明開關(guān)TFT 200a具有頂部柵極結(jié)構(gòu)，并且形成為源電極層220a和漏電極層 230a形成在透明襯底110上，形成了半導(dǎo)體溝道250a，并且隨后柵介電層MOa應(yīng)用到半導(dǎo)體溝道250a上，而柵電極層210a形成在柵介電層MOa的頂部。在此情況下，透明存儲器件IOOa的下透明電極層120a和透明開關(guān)TFT200a的源電極層220a形成為互相連接。響應(yīng)于施加到柵極210a的信號，透明開關(guān)TFT 200a驅(qū)動透明存儲器件IOOa的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130a。在圖19的實施例中，下透明電極層120b、形成為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130b、和上透明電極層140b縱向順序地形成在透明襯底110上，由此形成透明存儲器件100b。透明開關(guān)TFT 200b以與圖18的實施例相同的方式形成為具有頂部柵極結(jié)構(gòu)。此外，圖20和21示出根據(jù)本發(fā)明的由透明電阻型存儲器件和反向錯列型透明開關(guān)TFT構(gòu)成的存儲器單元。與圖18的實施例相似，在圖20的實施例中，透明存儲器件IOOc的層橫向順序地形成。透明開關(guān)TFT 200c具有底部柵極結(jié)構(gòu)，并且形成為，柵電極層210c形成在透明襯底110上，柵介電層MOc形成在柵電極層210c上，半導(dǎo)體溝道250c形成在柵介電層MOc上， 然后源電極層220c和漏電極層230c形成在半導(dǎo)體溝道250c上。在此情況下，源電極層220c與透明存儲器件IOOc的下透明電極層120c連接。在圖21的實施例中，下透明電極層120d、形成為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130d、和上透明電極層140d縱向順序地形成在透明襯底110上，由此形成透明存儲器件100d。透明開關(guān)TFT 200d以與圖20的實施例相同的方式形成為具有底部柵極結(jié)構(gòu)。圖22和23示出包括共面型透明開關(guān)TFT的存儲器單元，其中，圖22示出透明存儲器件IOOe的層橫向形成，圖23示出透明存儲器件IOOf的層縱向形成。每個透明開關(guān) TFT 200e和200f形成為半導(dǎo)體溝道250e或250f形成在透明襯底110上，柵介電層MOe 或240f、源電極層220e或220f、和漏電極層230e或230f形成在半導(dǎo)體溝槽上，并且柵電極層210e或210f形成在柵介電層MOe或MOf上。在圖22中，介電層240形成在存儲器件IOOe的上透明電極層140e和透明的電阻可變材料層130e兩者的底部，因此半導(dǎo)體溝槽250e不受到上透明電極層140e和透明的電阻可變材料層130e的影響。圖M和25示出包括反向共面型透明開關(guān)TFT的存儲器單元，其中，圖M示出透明存儲器件IOOg的層橫向形成，圖25示出透明存儲器件IOOh的層縱向形成。每個透明開關(guān)TFT 200g和200h形成為柵電極層210g或210h形成在透明襯底110上，柵介電層MOg 或MOh形成在柵電極層210g或210h上，并且隨后形成源電極層220g或220h、漏電極層 230g或230h和半導(dǎo)體溝槽250g或250h。在圖18到25的實施例中的透明開關(guān)TFT中，介電層240和柵介電層MOa到MOh 中每個可以由以下材料制成透明的氧化物(SiO2)類材料、透明的氮化物(Si3N4)類材料或其它透明的不導(dǎo)電材料。柵電極層210a到210h、源電極層220a到220h、和漏電極層230a 到230h可以由諸如ITO、ZnO, SnO2, IZO、ITZO、CNT、NiOx等的透明電極形成材料制成。此外，半導(dǎo)體溝道 250a 至 250f 可以由諸如 Sn0、CdSn0、feiSn0、TlSn0、h(iaai0、CuA10、SrCu0、 LaCuOS^TiO2、ZnO>CdO> SnO2、IGZO (In-Ga-Zn-O)、In2OpifexZrvxCKCdxZrvxCKZnO Ni、ZnO Al、 MgxZn1^xOiNi 或 CdxSvxO = Ni 的氧化物類材料制成，或者由諸如 GaN、InGaN、AWaN、InGaAIN、 或Alx(iai_xN:H的氮化物類材料制成，或者由諸如碳化物類的SiC或金剛石的各種類型的半導(dǎo)體材料制成。此外，透明襯底110也可以實現(xiàn)為撓性透明襯底。該撓性透明襯底可以由以下聚合物材料制成，諸如聚酯纖維(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰亞胺(PI)或聚碳酸酯(PC)，或由透明和撓性的塑料材料制成。根據(jù)本發(fā)明利用上述透明存儲器單元形成陣列，并且該陣列可以用作透明電子裝置的每個單元的存儲器。圖26是示出透明存儲器陣列的示意性電路圖，在該陣列中，圖18 到25所示的根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元被應(yīng)用到透明電子裝置中。如圖沈所示，提供了根據(jù)本發(fā)明的單個透明存儲器件100和單個透明開關(guān)TFT 200，以構(gòu)成單個透明存儲器單元，并且多個透明存儲器單元形成為以預(yù)定間隔彼此分開， 以形成透明的存儲器陣列。如圖沈所示，為了驅(qū)動以此方式形成的透明存儲器陣列，多個透明字線黃向形成，多個透明位線BL縱向形成，因而可以通過各個透明開關(guān)TFT200驅(qū)動透明存儲器件100， 該透明開關(guān)TFT 200由透明字線WL和透明位線BL的電流操作。具體地，每個透明存儲器件100的上透明電極層140與對應(yīng)的透明位線BL連接， 每個透明存儲器件100的下透明電極層120與對應(yīng)的透明開關(guān)TFT200的源電極220連接， 并且透明開關(guān)TFT 200的柵電極210與透明字線WL連接。根據(jù)透明字線WL和透明位線BL的電流，對應(yīng)的透明開關(guān)TFT 200接通/斷開透明存儲器件100的存儲功能。由于透明開關(guān)TFT 200，造成透明存儲器件100的上透明電極層140和下透明電極層120之間的電壓差。該電壓差導(dǎo)致作為透明的電阻可變材料層的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130的電阻發(fā)生變化，因此使得數(shù)據(jù)存儲區(qū)域130能夠用作存儲器。如上所述，在將根據(jù)本發(fā)明的用于透明電子裝置的透明存儲器應(yīng)用到透明電子產(chǎn)品的情況下，在制造時，透明存儲器件不會受到它的襯底的尺寸的影響，因此可以直接將透明存儲器件應(yīng)用到安裝在透明的大型顯示器等上的電子裝置中。此外，由于使用了撓性襯底，因此可以制造不會被外力引起的彎曲等損壞并且具有撓性和容易攜帶的透明電子裝置。以上說明僅僅意圖說明性地描述本發(fā)明的技術(shù)精神，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)特征的范圍內(nèi)對其進(jìn)行各種形式的修改和改進(jìn)。因此，本發(fā)明的實施例不意圖限制本發(fā)明的技術(shù)精神，而是僅僅意圖描述實施例，并且本發(fā)明的技術(shù)精神不受到該實施例的限制。本發(fā)明的范圍應(yīng)該由所附的權(quán)利要求限定，并且權(quán)利要求及其等同形式的所有技術(shù)精神應(yīng)該被理解為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種用于透明電子裝置的透明存儲器，包括順序地形成在透明襯底上的下透明電極層、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、和上透明電極層，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域形成為至少一個透明的電阻可變材料層，其中，所述透明的電阻可變材料層根據(jù)電阻變化而具有開關(guān)特性，所述電阻變化基于在所述下透明電極層和所述上透明電極層之間施加的預(yù)定電壓，并且所述透明的電阻可變材料層具有3eV或更大的光學(xué)帶隙以及具有80%或更大的可見光透射率。
2.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域形成為至少兩層透明的電阻可變材料層以異質(zhì)結(jié)的方式互相結(jié)合。
3.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述透明的電阻可變材料層包括鋅(Si)、鈦 (Ti)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、釔(Y)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、 鎳(Ni)、銅(Cu)、鈮(Nb)和鉬(Mo)中的至少一種，作為過渡金屬氧化物。
4.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述透明的電阻可變材料層包括錳(Mn)，作為具有磁阻的金屬氧化物，錳是具有磁阻的金屬材料。
5.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述透明的電阻可變材料層包括鍶(Sr)、鋯 (Zr)和鈦(Ti)的化合物中的至少一種，作為鐵電材料。
6.如權(quán)利要求3所述的透明存儲器，其中，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域形成為至少兩層透明的電阻可變材料層，并且所述透明的電阻可變材料層由具有不同氧組份的一種類型的過渡金屬氧化物制成。
7.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述下透明電極層和所述上透明電極層中的每個包括從透明導(dǎo)電氧化物(TCO)、透明導(dǎo)電聚合物、和透明導(dǎo)電碳納米管(CNT)之中選擇的任何一種。
8.如權(quán)利要求7所述的透明存儲器，其中，所述透明導(dǎo)電氧化物是氧化鋅(ZnO)、氧化錫(Sn02)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化銦錫鋅 (ITZO)和氧化銦錫(ITO)中的一種，并且所述導(dǎo)電聚合物是聚3，4_亞乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PED0T-PSQ或者聚苯胺 (PANi)。
9.如權(quán)利要求1所述的透明存儲器，其中，所述透明襯底由從玻璃、聚合物和塑料之中選擇的任何一種制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項所述的透明存儲器，還包括多個透明位線，所述多個透明位線以預(yù)定間隔彼此分開地縱向平行地布置；以及多個透明字線，所述多個透明字線以預(yù)定間隔彼此分開地橫向平行地布置，其中，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域在所述透明位線和所述透明字線之間的所述透明位線和所述透明字線的交叉處形成，在每個交叉處的透明位線用作上透明電極層，并且在每個交叉處的透明字線用作下透明電極層。
11.如權(quán)利要求10所述的透明存儲器，其中，交替地布置所述透明位線和所述透明字線，以形成多層結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置在對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的頂部上的透明位線或透明字線用作為上透明電極層，并且設(shè)置在該數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的底部上的透明位線或透明字線用作為下透明電極層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項所述的透明存儲器，還包括透明開關(guān)薄膜晶體管，所述透明開關(guān)薄膜晶體管構(gòu)造為控制在所述下透明電極層和所述上透明電極層之間施加的預(yù)定電壓，因此形成單個存儲器單元。
13.如權(quán)利要求12所述的透明存儲器，其中，所述下透明電極層與所述透明開關(guān)薄膜晶體管的源電極連接，并且所述存儲器單元響應(yīng)所述透明開關(guān)薄膜晶體管的柵電極信號而工作。
14.如權(quán)利要求13所述的透明存儲器，還包括多個透明位線，所述多個透明位線以預(yù)定間隔彼此分開地縱向平行地布置；以及多個透明字線，所述多個透明字線以預(yù)定間隔彼此分開地橫向平行地布置， 其中，存儲器單元在所述透明位線和所述透明字線之間的所述透明位線和所述透明字線的交叉處形成，從而每個存儲器單元的透明開關(guān)薄膜晶體管的柵電極與透明字線在對應(yīng)的交叉處連接，在對應(yīng)的交叉處的透明位線用作上透明電極層。
15.如權(quán)利要求14所述的透明存儲器，其中，交替地布置所述位線和所述字線，以形成多層結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置在所述存儲器單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的頂部上的位線或字線用作為上透明電極層， 并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的底部上的位線或字線與所述存儲器單元的所述透明開關(guān)薄膜晶體管的所述柵電極連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于透明電子裝置的透明存儲器。所述透明存儲器包括順序地形成在透明襯底上的下透明電極層、由至少一個透明的電阻可變材料層制成的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域和上透明層。由于在所述下透明電極層和所述上透明電極層之間施加的一定電壓導(dǎo)致的電阻變化，所述透明的電阻可變材料層具有開關(guān)特性。所述透明的電阻可變材料層的光學(xué)帶隙是3eV或更大，并且所述材料層對于可見光線的透射率是80％或更大。本發(fā)明提供透明的和電阻可變的存儲器它具有極高的透明性，和根據(jù)在低開關(guān)電壓下的電阻變化而具有開關(guān)特性，并且在經(jīng)過長時間后，該存儲器可以保持它的開關(guān)特性。
文檔編號H01L21/8247GK102282673SQ200980154436
公開日2011年12月14日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者姜尚廷, 徐重源, 樸在佑, 林宏樹, 梁智煥 申請人:韓國科學(xué)技術(shù)院