(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的にプログラミング可能な相変化記憶要素を低抵抗状態にプログラミングする方法であって、
前記記憶要素は、前記低抵抗状態と検出可能なそれと異なった高抵抗状態とを少なくとも有する所定容積の相変化記憶材料を含み、
前記記憶材料に、前記記憶材料を前記低抵抗状態から前記高抵抗状態へ変換するのに十分なエネルギーの１つの第一パルスを印加する工程と、
前記記憶材料に、前記記憶材料を前記高抵抗状態から前記低抵抗状態へ変換するのに十分なエネルギーの１つの第二パルスを前記第一パルスに引き続いて印加する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記第一パルス及び前記第二パルスのエネルギーが、電気エネルギーであることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第一パルス及び前記第二パルスが、電流パルスであることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第一パルスの継続時間が、前記第二パルスの継続時間より小さいことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第一パルスの振幅が、前記第二パルスの振幅より大きいことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項６】
前記相変化材料が、少なくとも一つのカルコゲン元素を含むことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項７】
低抵抗状態と検出可能なそれと異なった高抵抗状態とを少なくとも有する、電気的にプログラミング可能な相変化記憶要素を設定する方法であって、
前記記憶材料に、前記記憶材料を前記低抵抗状態から前記高抵抗状態へ変換するのに十分なエネルギーの１つの第一パルスを印加する工程と、
前記記憶材料に、前記記憶材料を前記高抵抗状態から前記低抵抗状態へ変換するのに十分なエネルギーの１つの第二パルスを前記第一パルスに引き続いて印加する工程と
を含む方法。
【請求項８】
前記第一パルス及び前記第二パルスのエネルギーが、電気エネルギーであることを特徴とする、請求項７の方法。
【請求項９】
前記第一パルス及び前記第二パルスが、電流パルスであることを特徴とする、請求項７の方法。
【請求項１０】
前記第一パルスの継続時間が、前記第二パルスの継続時間より小さいことを特徴とする、請求項７の方法。
【請求項１１】
前記第一パルスの振幅が、前記第二パルスの振幅より大きいことを特徴とする、請求項７の方法。
【請求項１２】
前記相変化材料が、少なくとも一つのカルコゲン元素を含むことを特徴とする、請求項７の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般的に相変化電気メモリに関する。より詳しくは、本発明は、相変化記憶要素をプログラミングする方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
オボニック（Ovonic）EEPROMは、工業所有権のある、高性能、不揮発性、薄膜電子記憶デバイスである。その利点は、データの不揮発性記憶、高ビット密度の可能性、並びに、結果としての、小さい立地面積で且簡単な二端子デバイス構造、長い再プログラミング繰り返し寿命、低いプログラミング・エネルギー、及び高速度に起因する低コストを含んでいる。オボニックEEPROMは、アナログ及びデジタル形式の両方の情報記憶が可能である。デジタル記憶は、バイナリー（記憶素子当たり一ビット）又は多重状態（素子当たり多重ビット）の何れでもあり得る。
【０００３】
電気的に書き込み及び消去可能な相変化材料（即ち、ほぼ非晶質とほぼ結晶性状態との間、又は結晶性形態における異なった抵抗状態の間を、電気的に切り換えることが出来る材料）を電子記憶応用に用いることは、この技術分野においてよく知られており、例えば共通譲渡された米国特許番号第5,166,758号に開示されていて、その開示内容は此処に参考にして取り入れてある。電気的相変化材料及び記憶要素のその他の例は、共通譲渡された米国特許番号第5,296,716、5,414,271、5,359,205、5,341,328、5,536,947、5,534,712、5,687,112、及び5,825,046号において提供されており、その開示内容はすべて此処に参考にして取り入れてある。相変化記憶要素の更にもう一つの例は、共通譲渡された米国特許出願番号09/276,273において提供されており、その開示内容は参考にして此処に取り入れてある。
【０００４】
一般に、相変化材料は、材料がほぼ非晶質である第一構造状態、及び材料がほぼ結晶性の局所的規則性である第二構造状態の間で切り換えられることが出来る。此処で用いられている「非晶質」という用語は、比較的に構造上、単結晶より規則性が少ないか又はより不規則化されており、且高い電気固有抵抗などの検出可能な特性を有する状態を意味する。此処で用いられている「結晶性」という用語は、比較的に構造上、非晶質よりもより規則化されており、且非晶質状態よりも低い電気固有抵抗を有する状態を意味する。
【０００５】
相変化材料は、完全に非晶質及び完全に結晶性状態の間の全スペクトルに亘って、局所的規則性の相異なる検出可能な状態の間で電気的に切り換えられることもある。即ち、このような材料の切り換えは、完全に非晶質及び完全に結晶性状態の間で起こる必要はなく、むしろ（1）局所的規則性の変化、又は（2）完全に非晶質及び完全に結晶性状態の間のスペクトルに拡がる、局所的規則性状態の多重性によって表される「グレー・スケール」を与えるような、相異なる局所的規則性を有する二つ以上の材料の容積変化、を反映した漸増的段階毎に切り換えることが出来る。
【０００６】
相変化材料は、その状態に応じて異なった電気特性を示す。例えば、結晶性でより一層規則化された状態においては、非晶質で規則性がより少ない状態よりも、材料は低い電気固有抵抗を示す。相変化材料の容積は、より多く規則化された低い抵抗状態と、規則化がより少なく高い抵抗状態との間で、切り換えられることが出来る。低抵抗状態は、高抵抗状態の抵抗値より小さい抵抗値を有する。更に、高及び低抵抗状態の抵抗値は、検出可能な程度に全く異なっている。
【０００７】
相変化材料の該容積は、「設定パルス」で表されるエネルギーの比較的長いパルスが材料に印加されると、高抵抗状態から低抵抗状態へと変換され得る。理論によって縛られることは望んでいないが、記憶材料の該容積への設定パルスの印加が、材料の該容積の少なくとも一部分で局所規則性を変化させると信じられている。特に、印加されたエネルギーは、ある量の結晶化（即ち、核生成及び/又は成長）を生じさせることにより、記憶材料の該容積の少なくとも一部分を、規則化のより少ない「非晶質」状態からより多く規則化された「結晶質」状態へと変化させる。
【０００８】
連続した設定パルスを追加して印加することは、記憶材料の更なる結晶化を促進する。連続した設定パルスが印加されると、新しい核生成のサイトが形成され、且存在する微結晶の寸法が増大する。微結晶寸法の増大は、記憶材料とそれ以外の記憶要素の層との間（例えば、記憶材料と接合層材料との間）の境界で応力を発生させ、それによって記憶要素の層間剥離の傾向を増大させる。
【０００９】
従って、連続した設定パルスが記憶材料の該容積に印加されないことを保証するような、記憶要素をプログラミングする方法に対する必要性が存在する。
【００１０】
（発明の要約）
本発明の目的は、連続した設定パルスが記憶材料の該容積に印加されないことを保証するような、相変化記憶要素をプログラミングする方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は、相変化記憶要素の繰り返し寿命を増大することである。
これ及びその他の目的は、電気的にプログラミング可能な相変化記憶要素を低抵抗状態にプログラミングする方法により満足されるが、記憶要素は、低抵抗状態、及びそれと検出可能な程度に全く異なった高抵抗状態を少なくとも具備する、ある容積の相変化記憶材料を含み、該方法は以下の工程から成る: 記憶材料にエネルギーの第一パルスを印加すること、第一パルスは記憶材料を低抵抗状態から高抵抗状態へ変換するのに十分ものである; 及び記憶材料にエネルギーの第二パルスを第一パルスに引き続いて印加すること、第二パルスは記憶材料を高抵抗状態から低抵抗状態へ変換するのに十分なものである。
【００１１】
これら及びその他の目的は、低抵抗状態、及びそれと検出可能な程度に全く異なった高抵抗状態を少なくとも具備する、電気的にプログラミング可能な相変化記憶要素を設定する方法によっても満足されるが、該方法は以下の工程から成る: 記憶材料にエネルギーの第一パルスを印加すること、第一パルスは記憶材料を低抵抗状態から高抵抗状態へ変換するのに十分なものである; 及び記憶材料にエネルギーの第二パルスを第一パルスに引き続いて印加すること、第二パルスは記憶材料を高抵抗状態から低抵抗状態へ変換するのに十分なものである。
【００１２】
これら及びその他の目的は、電気的にプログラミング可能な相変化記憶要素を望ましい状態にプログラミングする方法によっても満足されるが、記憶要素は、低抵抗状態及びそれと検出可能な程度に全く異なった高抵抗状態を少なくとも具備する、ある容積の相変化記憶材料を含み、該方法は以下の工程から成る: 前記記憶要素の現在の状態を読取ること;現在の状態が前記望ましい状態に等しいかどうかを決定すること; 及び等しくない場合、前記記憶要素を現在の状態から望ましい状態にプログラミングすること。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
此処に開示されているのは、相変化記憶要素をプログラミングする新規な方法である。記憶要素は、少なくとも高抵抗状態及び低抵抗状態を具備する、ある容積の相変化記憶材料から成る。高抵抗状態は高い電気抵抗値によって特徴づけられ、低抵抗状態は低い電気抵抗値によって特徴づけられている。高い電気抵抗値は低い電気抵抗値より大である。高い電気抵抗値は、低い電気抵抗値とは検出可能な程度に全く異なっている。高抵抗状態は、記憶材料の該容積が増大した非晶質性を有するような、規則化がより少ない状態である。低抵抗状態は、記憶材料の該容積が増大した結晶性を有するような、より多く規則化された状態である。此処で用いられているように、記憶材料の対応する容積が高抵抗状態（即ち、規則化がより少なく、高い抵抗値を有する）にあるとき、記憶要素は高い抵抗状態にある。同様に、記憶材料の対応する容積が低抵抗状態（即ち、規則化がより多く、低い抵抗値を有する）にあるとき、記憶要素は低い抵抗状態にある。
【００１４】
上で吟味したように、記憶材料の該容積は、此処で「設定パルス」で表されるエネルギーの単一パルスの入力に対応して、高抵抗状態から低抵抗状態へ変換されることが出来る。設定パルスは、記憶材料の該容積を高抵抗状態から低抵抗状態へ変換するのに十分なものである。記憶材料の該容積を高抵抗状態から低抵抗状態へ変換する行為は、此処では記憶要素を「設定する」と表現する。記憶材料の該容積に設定パルスを印加することは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分の、局所的規則性を変化させると信じられている。特に、設定パルスは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分を、規則化がより少ない非晶質状態からより多く規則化された結晶性状態へ変化させるのに、十分であると信じられている。
【００１５】
記憶材料の該容積は、此処で「再設定パルス」で表されるエネルギーの単一パルスの入力に対応して、低抵抗状態から高抵抗状態へ変換されることも出来る。再設定パルスは、記憶材料の該容積を低抵抗状態から高抵抗状態へ変換するのに十分なものである。記憶材料の該容積を低抵抗状態から高抵抗状態へ変換する行為は、此処では記憶要素を「再設定する」と表現する。理論によって縛られることを望んでいるわけではないが、記憶材料の該容積に再設定パルスを印加することは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分の、局所的規則性を変化させると信じられている。特に、再設定パルスは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分を、より多く規則化された結晶性状態から規則化がより少ない非晶質状態へ変化させるのに、十分であると信じられている。
【００１６】
此処で開示されているのは、記憶要素を低抵抗状態へそれ以外の抵抗状態からプログラミングする、新規な方法である。記憶要素は、高抵抗状態から低抵抗状態へプログラミングされることがある。代って、記憶要素は、低抵抗状態から低抵抗状態へプログラミングされることがある（即ち、既に低抵抗状態にある記憶要素が、その低抵抗状態に留まるようにプログラミングされることがある）。このことは、記憶要素を低抵抗状態にプログラミングするように設計されたデータが、既に低抵抗状態に在る記憶要素に書き込まれる場合（例えば、論理0のデータが、既に論理0状態に在る記憶要素に書き込まれることがあり、又論理1のデータが、既に論理1状態に在る記憶要素に書き込まれることがある）に発生する。表1は、（高抵抗状態と低抵抗状態を有する）記憶要素を低抵抗状態にプログラミングすることに対する、二つの可能な「現在の状態」から「次なる状態」への遷移を示す。
【００１７】
【表１】
現在の状態 次なる状態
高抵抗        低抵抗
低抵抗        低抵抗
記憶要素は、エネルギーの二つのパルスを記憶要素に印加することにより、高抵抗状態から低抵抗状態へプログラミングされることがある。エネルギーの二つのパルスは、エネルギーの第一パルスとそれに続くエネルギーの第二パルスから成る。第一パルスのエネルギーは、記憶材料の該容積をそれの低抵抗状態から高抵抗状態へ変換するのに十分なものである。特に、第一パルスは、記憶材料の該容積を低抵抗状態から高抵抗状態へ変換するのに十分な、振幅、継続時間、立上時間及び降下時間によって特徴づけられる。第一パルスによって印加されネエネルギーは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分を、より多く規則化された結晶性状態から規則化がより少ない非晶質状態へ変換するのに十分なものである。エネルギーの第一パルスは、上で述べたように再設定パルスである。
【００１８】
エネルギーの第二のパルスは、第一のパルスに引き続いて記憶材料に印加される。第二パルスのエネルギーは、記憶材料の該容積をそれの高抵抗状態から低抵抗状態へ変換するのに十分なものである。特に、第二パルスは、記憶材料の該容積を高抵抗状態から低抵抗状態へ変換するのに十分な、振幅、継続時間、立上時間及び降下時間によって特徴づけられる。第二パルスによって印加されネエネルギーは、記憶材料の該容積の少なくとも一部分を、規則化がより少ない「非晶質」状態からより多く規則化された「結晶性」状態へ変換するのに十分なものである。エネルギーの第二パルスは、上で述べたように設定パルスである。従って、記憶要素は、再設定パルスとそれに続く設定パルスを印加することにより、高抵抗状態から低抵抗状態へプログラミングされるであろう。
【００１９】
好ましくは、第一パルス（再設定パルス）の振幅は、第二パルス（設定パルス）の振幅より大である。亦、第一パルスの継続時間は、第二パルスの継続時間より小さいことが好ましい。第一及び第二パルスに対して選択される、実際の振幅、継続時間、立上時間及び降下時間は、記憶材料の該容積の大きさ、用いられる記憶材料、用いられるエネルギーの種類、並びに記憶材料に前記エネルギーを印加する手段、などを含むがそれらに限定されない特定の諸要因に依存する。
【００２０】
上で説明したように、既に低抵抗状態に在る記憶要素が、低抵抗状態に留まるようにプログラミングされることがある。記憶要素は、記憶材料の該容積に再設定パルスとそれに続いて設定パルスを印加することによって、元の低抵抗状態から低抵抗状態へとプログラミングされるであろう。
【００２１】
要約すると、本発明のプログラミング方法により、相変化記憶要素は、再設定パルスとそれに続く設定パルスを印加することにより、高抵抗状態から低抵抗状態へとプログラミングされることがある。記憶要素は、亦、再設定パルスとそれに続いて設定パルスを印加することにより、低抵抗状態から低抵抗状態へとプログラミングされることがある。
【００２２】
上で開示したプログラミング方法は、記憶要素を低抵抗状態にプログラミングする方法を説明している。記憶要素は、勿論、元の低抵抗状態又は元の高抵抗状態の何れかから、高抵抗状態へとプログラミングされることもある。高抵抗状態への状態遷移は、表2に示されている。
【００２３】
【表２】
現在の状態 次なる状態
低抵抗        高抵抗
高抵抗        高抵抗
記憶要素は、単一再設定パルスを記憶材料に印加することにより、高抵抗状態へとそれ以外の状態からプログラミングすることが出来る。特に、表3に示した状態遷移のどちらも、記憶材料に単一再設定パルスを印加することによって達成されるであろう。従って、記憶要素は、記憶材料に再設定パルスを印加することにより、低抵抗状態から高抵抗状態へ、又は高抵抗状態から高抵抗状態へプログラミングされるであろう。
【００２４】
記憶要素の可能な状態遷移、並びに四つの可能な状態遷移に対して一つの状態からその他の状態へ記憶要素をプログラミングするのに用いられるパルスの順序が、表3に要約されている。
【００２５】
【表３】
現在の状態 次なる状態 パルスの順序
高抵抗      低抵抗      再設定続いて設定
低抵抗      低抵抗      再設定続いて設定
低抵抗      高抵抗      再設定
高抵抗      高抵抗      再設定
状態遷移の順序とは無関係に、本発明により開示された記憶要素を低抵抗状態へプログラミングする方法は、記憶材料の該容積に二つの連続した設定パルスが印加されることはない、ということを保証する。このことは、データが記憶要素に書き込まれる、及び/又は消去される時に、記憶材料の過剰な結晶化は生じないことを保証する。従って、層間剥離の問題は避けられる。
【００２６】
米国特許番号第4,389,713号が、非晶質記憶デバイスに書き込みするための、二重パルス法を開示していることが特筆される。本発明とは対照的に、’713特許で開示された二重パルス法においては、第一パルスは記憶デバイスを高抵抗状態から低抵抗状態へ切り換え、第一パルスに引き続く第二パルスは記憶材料の一部分を液体状態に至らせる。これは本発明により記述された方法と全く異なっている。
【００２７】
一般に、上述したプログラミング方法において、エネルギーは、電気エネルギー、粒子線エネルギー、熱エネルギー、電磁エネルギー、音響エネルギー及び圧力エネルギーを含む、如何なる形態のものであってもよいであろう。好ましくは、記憶材料に印加されるエネルギーは電気エネルギーである。より好ましくは、電気エネルギーは電流パルス（即ち、電流が制御される電気パルス）の形態で印加される。従って、設定及び再設定パルスと同様、エネルギーの第一及び第二パルスは全て電流パルスであることが好ましい。代りに、電気エネルギーは、電圧パルス（即ち、電圧が制御される電気パルス）の形態で印加されることがある。
【００２８】
更に此処に開示されているのは、記憶要素をプログラミングする第二の方法で、前の方法と同様、記憶要素にデータを書き込み及び/又はデータを消去する時に、二つ以上の連続した設定パルスが印加されることはないことを保証するものである。記憶要素をプログラミングする第二の方法は、記憶要素の現在の状態を読み取る工程; 現在の状態が望ましい状態に等しいかどうかを決定する工程; 及び等しくない場合、記憶要素を望ましい状態にプログラミングする工程から成る。
【００２９】
このプログラミング方法の第一工程は、記憶要素の現在の抵抗状態を読み取る工程である。これは、記憶材料の該容積に、エネルギーの「読み取り」パルスを印加することによって為される。一般に、読み取りパルスのエネルギーは如何なる形態のものでもよい。エネルギーの形態の実例は、電気エネルギー、粒子線エネルギー、熱エネルギー、電磁エネルギー、音響エネルギー及び圧力エネルギーを含む。好ましくは、エネルギーは電気エネルギーの形態である。より好ましくは、読み取りパルスは電圧パルス（即ち、電気信号の電圧が制御される）として印加されるのが好ましい。読み取り電圧パルスは、記憶要素の抵抗を読み取るのには十分であるが、記憶要素を一つの抵抗状態からそれと異なる抵抗状態へプログラミングするには不十分な、振幅を有することが好ましい。
【００３０】
読み取り電圧パルスは、記憶材料を横断して印加され、次いで記憶材料を貫通する電流が記憶要素の抵抗状態を決定するのに用いられるであろう。記憶要素が高抵抗状態に在るならば、記憶材料を貫通する電流は低くなる。代って、記憶要素が低抵抗状態に在るならば、記憶材料を貫通する電流は高くなる。現在の抵抗状態はレジスター中に記憶されるであろう。
【００３１】
このプログラミング方法の次の工程は、記憶要素の現在の抵抗状態が「望ましい」状態に等しいか否かを決定することである。望ましい状態は、記憶要素がプログラミングされることになる次なる抵抗状態である。該決定する工程は、現在の抵抗状態の抵抗値を望ましい状態のそれと比較することにより達成されるであろう。もしも、記憶要素の現在の抵抗状態が望ましい状態に等しいならば、何もそれ以上為される必要がない（プログラミング・パルスは、記憶材料の該容積に印加されない）。しかし、記憶要素の現在の抵抗状態が望ましい状態のそれに等しくないならば、記憶要素を現在の抵抗状態から望ましい状態に変換するために、プログラミング・パルスが次いで記憶要素に印加される。
【００３２】
この第二のプログラミング方法が用いられる場合は、プログラミング・パルス（例えば、設定又は再設定プログラミング・パルス）が、記憶要素の状態を変更することが必要な時だけに、記憶材料に印加されるということが特筆される。特に、プログラミング・パルスは、記憶要素の状態が高抵抗から低抵抗状態へ、又は低抵抗から高抵抗状態へ変更することが必要な時にのみ印加される。
【００３３】
このプログラミング方法を用いる時は、記憶要素は、単一の設定パルスを記憶材料の該容積に印加することにより、高抵抗状態から低抵抗状態へとプログラミングされるであろう。亦、記憶要素は、単一の再設定パルスを記憶材料の該容積に印加することにより、低抵抗状態から高抵抗状態へとプログラミングされるであろう。
【００３４】
このプログラミング方法は、二つ以上の連続した設定パルスが記憶材料に印加されることはない、ということを保証する。このことは、記憶要素がプログラミングされる時に、記憶材料の過剰な結晶化が生じないことを保証する。
【００３５】
相変化記憶材料は、複数の成分元素から形成されるのが好ましい。好ましくは、相変化材料は、Te、Se、Ge、Sb、Bi、Pb、Sn、As、S、Si、P、O及びそれらの混合物又は合金から成る群から選ばれた、一つ以上の元素を含む。相変化材料は少なくとも一つのカルコゲン元素を含有することが好ましい。好ましくは、該少なくとも一つのカルコゲン元素は、Te、Se及びそれらの混合物又は合金から成る群から選ばれる。該少なくとも一つのカルコゲン元素は、Te及びSeの混合物であることもある。
【００３６】
改善された電気スイッチング性能特性を提供する組成物の実例は、蒸着されたままの材料中のTe平均濃度が、好ましくは約70%未満で、更により好ましくは約40%と約60%の間であるような組成物である。材料中のGe濃度は、約5%より大であることが好ましく、より好ましくは約8%と約50%の間、最も好ましいのは約10%と約44%の間である。主成分元素の残りはSbである。与えられた百分率は原子百分率で、総計で成分元素の原子の100%になることが好ましい。従って、この組成は、TeaGebSb100−( a + b )と見なされる。これらの三元Te-Ge-Sb合金は、より良い電気特性を有する更なる相変化材料開発のための、有用な出発材料である。
【００３７】
相変化材料は、少なくとも一つの遷移金属元素を含有することがある。此処で用いられている「遷移金属」という用語は、元素21から30、39から48、57及び72から80を含む。好ましくは、遷移金属元素は、Cr、Fe、Ni、Nb、Pd、Pt及びそれらの混合物又は合金から成る群から選ばれる。最も好ましくは、遷移金属はNiである。このような多元素系の特別な実例が、Ni及び/又はSeを含む又は含まないTe:Ge:Sb系に関して、以下に述べられている。遷移金属を含む相変化材料は、Te-Ge-Sb三元系の相変化材料の基本的な修正形態である。即ち、基本的な修正相変化材料が、Te-Ge-Sb相変化合金の修正形態を構成する。この基本的修正は、Seのようなカルコゲン元素の添加有り又は無しの場合において、基礎的Te-Ge-Sb三元系の中に遷移金属を取り込むことにより達成される。
【００３８】
基本的に修正された相変化材料の実施例は、(TeaGebSb100−(a+b))CTM100−Cの割合で、Te、Ge、Sb、及び遷移金属を含む相変化材料であり、ここで下付文字は合計が成分元素の100%になる原子百分率であり、ここにおいてTMは一つ以上の遷移金属であって、a及びbは基礎的なTe-Ge-Sb三元系について此処で上に述べた通りであり、cは約90%と約99.99%の間であることが好ましい。遷移金属はCr、Fe、Ni、Nb、Pd、Pt及びそれらの混合物又は合金を含むことが好ましい。
【００３９】
基本的に修正した相変化材料の別の実施例は、(TeaGebSb100−(a+b))cTMdSe100−(c+d)の割合で、Te、Ge、Sb、Se及び遷移金属を含む相変化材料であり、ここで下付文字は合計が成分元素の100%になる原子百分率であり、TMは一つ以上の遷移金属であって、a及びbは基礎的なTe-Ge-Sb三元系について此処で上に述べた通りであり、cは約90%と約99.5%の間であることが好ましく、dは約0.01%と10%の間であることが好ましい。遷移金属はCr、Fe、Ni、Pd、Pt、Nb及びそれらの混合物又は合金を含むことが好ましい。
【００４０】
記憶要素は、記憶材料の該容積にエネルギーを印加する手段を備えている。エネルギーが電気エネルギーである場合、記憶要素は、記憶材料の該容積に電圧又は電流を供給するための電気的接合部を備えているであろう。接合部の形状は、記憶材料の該容積に対する接合部の相対的位置付けと同じく、種々の形態をとって異なったデバイス構造を形成する。実例として、電気接合部は、記憶材料に隣接して配置された第一及び第二接合から成ることがある。
【００４１】
此処で述べた開示内容は、本発明の全ての且完全な開示をすることを目的に説明された、詳細な実施態様の形態において呈示されていること、及びこのような詳細事項は、添付した特許請求の範囲に述べられ且定義された、本発明の真の範囲を制限していると解釈されるべきでないこと、が理解されるべきである。