本申请涉及存储领域，具体涉及一种选通管及其制作方法、存储阵列和终端设备。
背景技术：
1、忆阻器作为一种新型两端非易失存储器件，具备功耗低、密度高、微缩性好、易于3d集成等优势。基于忆阻器的存储阵列具有高并行度、模拟计算等特点，在机器学习、科学计算等领域存在广泛的应用潜力。但是，由于忆阻器关态阻值有限，在存储阵列中对选中的忆阻单元进行读取时，其相邻的忆阻单元会形成漏电流通路，从而造成对选中忆阻单元阻态的误判。为了解决漏电流问题，需要在存储阵列中集成选通管，在每个忆阻单元串联一个选通管。
2、金属导电丝型阈值转变(metal conductive filament threshold switching，mcfts)器件由于具有开关比大、漏电流低、易于3d集成等优点，在选通管领域存在巨大的应用前景。但该类器件的阈值转变行为来源于其内部金属导电丝的形成和断裂。其中，金属导电丝的形成和断裂依赖于活性离子(ag+/cu2+)在电场下的迁移，而活性离子在金属导电丝的形成过程中存在很大的随机性，从而导致mcfts器件普遍存在开关态的阀值转换电压一致性较差的问题，进而会降低存储阵列的操作窗口，减少存储阵列的尺寸，劣化存储阵列的存储性能。
技术实现思路
1、本申请提供了一种选通管及其制作方法、存储阵列和终端设备，以提高mcfts器件阀值转换电压的一致性。
2、第一方面，本申请提供一种选通管，包括依次叠层设置的惰性电极层、第一介质层、第二介质层和活性电极层；所述活性电极层用于提供活性离子，所述活性离子用于在所述惰性电极层和所述活性电极层之间形成导电通路；所述活性离子在所述第一介质层的迁移率大于所述活性离子在所述第二介质层的迁移率，且所述活性离子在所述第一介质层中的成核活化能大于所述活性离子在所述第一介质层中的成核活化能；在所述惰性电极层和所述活性电极层之间施加大于预设值的电压，所述活性离子在所述惰性电极层和所述活性电极层之间形成导电通路；在所述惰性电极层和所述活性电极层之间施加小于所述预设值的电压，所述活性离子形成在所述惰性电极层和所述活性电极层之间的导电通路断开。
3、本申请的选通管包括依次叠层设置的惰性电极层、第一介质层、第二介质层和活性电极层。其中，在选通管的活性电极层和惰性电极层之间施加大于预设值的电压时，活性电极层中的活性离子向惰性电极层的方向迁移。进入第二介质层后，由于活性离子在第二介质层中的迁移率和成核活化能较低，活性离子会很快地被还原为原子，形成局部导电丝。随后，活性离子会沿着局部导电丝迁移，并在局部导电丝的顶部被还原为原子。由此，活性离子在第二介质层中会逐步向惰性电极层方向生长，且形成逐渐变细的局部导电丝。局部导电丝生长至第二介质层和第一介质层之间的界面处后，活性离子会从第二介质层进入到第一介质层中。由于活性离子在第一介质层中的迁移率和成核活化能较高，因此，活性离子会迁移到惰性电极层处被还原为原子，形成自惰性电极层逐渐向活性电极层生长的局部导电丝。随后，自第二介质层迁移至第一介质层的活性离子会在第一介质层中的局部导电丝的顶部被还原为原子，从而活性离子在第一介质层中会形成自惰性电极层向活性电极层生长且不断变细的局部导电丝。直至第一介质层中的局部导电丝与第二介质层中的局部导电丝连接在一起，形成完整的沙漏型导电丝。此时，活性电极层和惰性电极层之间可通过导电丝形成导电通路，两者之间处于导通的状态。形成的沙漏型导电丝，由于在第一介质层和第二介质层处最细，电阻最高。导电丝在界面处的温度较高，活性粒子的热运动较强。当撤去活性电极层和惰性电极层之间的电压时，或者施加在两者之间的电压小于预设值时，根据吉布斯一汤姆逊(gibbs thomson)效应和表面能最小化的原则，界面处导电丝上的活性粒子会沿着导电丝的表面移动。此外，界面处的介质层也会削弱导电丝的稳定性，因此导电丝倾向于在此处断裂。在重新施加电压时，第一介质层和第二介质层中残留的局部导电丝会作为导电尖端，随后导电丝生长和断裂的位置会被限制在第一介质层和第二介质层的界面处。因此，该结构的选通管限制了导电丝生长和断裂的随机性，能够有效增强mcfts器件的阀值转换电压的一致性和稳定性，进而可提高存储阵列的操作窗口，增大存储阵列的尺寸，优化存储阵列的存储性能。
4、在一种可选的实现方式中，所述惰性电极层包括ta、ru、au、pt、tin、tan、tialn或tiw中的至少一种。
5、在一种可选的实现方式中，所述惰性电极层的厚度为50nm～100nm。
6、在一种可选的实现方式中，所述第一介质层包括gete、siox或sinx中的至少一种。
7、在一种可选的实现方式中，所述第一介质层的厚度为10nm～40nm。
8、在一种可选的实现方式中，所述第二介质层包括hfox、taox、zrox、非晶硅、mgox或feox中的至少一种。
9、在一种可选的实现方式中，所述第二介质层的厚度为10nm～40nm。
10、在一种可选的实现方式中，所述活性电极层包括ag、cu、ni、ag2te、ag2s、ag2se、cu2s、cu2se或cu2te中的至少一种。
11、在一种可选的实现方式中，所述活性电极层的厚度为20nm～100nm。
12、其中，本申请上述各可能实现方式中的数据，例如惰性电极层的厚度、第一介质层的厚度、第二介质层的厚度、活性电极层的厚度等数据，在测量时，工程测量误差范围内的数值均应理解为在本申请所限定的范围内。
13、第二方面，本申请提供一种选通管的制作方法，该制作方法包括：
14、在所述惰性电极层的表面形成所述第一介质层；
15、在所述第一介质层的表面形成所述第二介质层；
16、在所述第二介质层的表面形成所述活性电极层。
17、在一种可选实现方式中，形成所述第一介质层的方法包括溅射法、电子束蒸发法、化学气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法中的一种。
18、在一种可选实现方式中，形成所述第二介质层的方法包括溅射法、电子束蒸发法、化学气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法中的一种。
19、在一种可选实现方式中，形成所述活性电极层的方法包括溅射法、电子束蒸发法、化学气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法中的一种。
20、第三方面，本申请提供一种存储阵列，该存储阵列包括多个忆阻单元，每个所述忆阻单元与一个本申请的选通管串联连接。
21、第四方面，本申请提供一种终端设备，该终端设备包括本申请的存储阵列。
22、上述第二方面和第三方面可以达到的技术效果，可以参照上述第一方面中的相应效果描述，这里不再重复赘述。
1.一种选通管，其特征在于，包括依次叠层设置的惰性电极层、第一介质层、第二介质层和活性电极层；所述活性电极层用于提供活性离子，所述活性离子用于在所述惰性电极层和所述活性电极层之间形成导电通路；
2.根据权利要求1所述的选通管，其特征在于，所述惰性电极层包括ta、ru、au、pt、tin、tan、tialn或tiw中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的选通管，其特征在于，所述惰性电极层的厚度为50nm～100nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的选通管，其特征在于，所述第一介质层包括gete、siox或sinx中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的选通管，其特征在于，所述第一介质层的厚度为10nm～40nm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的选通管，其特征在于，所述第二介质层包括hfox、taox、zrox、非晶硅、mgox或feox中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的选通管，其特征在于，所述第二介质层的厚度为10nm～40nm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的选通管，其特征在于，所述活性电极层包括ag、cu、ag2te、ag2s、ag2se、cu2s、cu2se或cu2te中的至少-0一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的选通管，其特征在于，所述活性电极层的厚度为20nm～100nm。
10.如权利要求1-9任一项所述的选通管的制作方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，形成所述第一介质层的方法包括溅射法、电子束蒸发法、化学气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法中的一种；
12.一种存储阵列，其特征在于，包括多个忆阻单元，每个所述忆阻单元与一个如权利要求1-9任一项所述的选通管串联连接。
13.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的存储阵列。
