[发明专利]基于低压工艺的非挥发性存储器单元及阵列和操作方法

权利要求书

1.一种基于低压工艺的非挥发性存储器单元，其特征在于：所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元含有：

一个存储模块：具有所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元的两个互补的内部高压输入端：内部高压输入端一V_PPIN和内部高压输入端二V_PPIN_n；和具有所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元的两个互补的内部数据输出端：内部数据输出端一Data和内部数据输出端二Data_n；

两个反向隔离电路：反向隔离电路由二极管Diode与Diode_n构成或采用二极管连接的金属一氧化物一半导体晶体管来构建：两个反向隔离电路的两个输入端分别为所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元的两个互补的外部高压输入端：外部高压输入端一V_PP和外部高压输入端二V_PP_n其两个输出端分别连接至所述内部高压输入端一V_PPIN和内部高压输入端二V_PPIN_n；

一个高压均衡电路：其一个输入端连接至所述内部高压输入端一V_PPIN，另一个输入端连接至所述内部高压输入端二V_PPIN_n；基于低压工艺的非挥发性存储器单元的均衡控制端Balance用于控制所述高压均衡电路的打开与关断；

两个金属-氧化物-半导体读取控制传输管：其漏极分别为所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元的两个互补的外部数据输出端：外部数据输出端一Bitline和外部数据输出端二Bitline_n；其源极分别连接至所述内部数据输出端一Data和内部数据输出端二Data_n；其栅极为所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元的读取控制端Read_Enable。

2.根据权利要求1所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元，其特征在于：所述存储模块含有：

两个反相器：反相器一和反相器二，所述反相器一的输出端连接至所述反相器二的输入端，形成所述内部数据输出端一Data；所述反相器一的输入端连接至所述反相器二的输出端，形成所述内部数据输出端二Data_n；

两个存储单元：存储单元一和存储单元二，所述存储单元由一个耦合电容、 一个隧穿电容、一个金属-氧化物-半导体读取管组成；所述耦合电容和隧穿电容串联，一端形成存储单元的偏置输入端一，另一端形成存储单元的偏置输入端二；所述读取管的栅极连接至耦合电容和隧穿电容串联的中间节点，源极连接至电源电压，漏极为所述存储单元的读取输入端；耦合电容、隧穿电容可以采用平板电容或电容连接的金属-氧化物-半导体晶体管来构建；所述存储单元一的偏置输入端一与所述存储单元二的偏置输入端二连接，形成所述内部高压输入端一V_PPIN；所述存储单元一的偏置输入端二与所述存储单元二的偏置输入端一连接，形成所述内部高压输入端二V_PPIN_n；所述存储单元一和存储单元二的读取输入端分别连接至所述内部数据输出端一Data和内部数据输出端二Data_n。

3.根据权利要求1所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元，其特征在于：所述反向隔离电路从输入端至输出端是正向导通的，能够将输入端的高电压全部或者部分传输至输出端；所述反向隔离电路从输出端至输入端是反向关断的，能够隔离输出端与输入端的电压，使输出端的高电压不受输入端的低电压的影响。

4.根据权利要求1所述基于低压工艺的非挥发性存储器单元，其特征在于：所述高压均衡电路在所述均衡控制端Balance打开时，能够均衡所述内部高压输入端一V_PPIN和内部高压输入端二V_PPIN_n的全部或者部分电压，使所述内部高压输入端一V_PPIN和内部高压输入端二V_PPIN_n之间的电压差减小；所述高压均衡电路在所述均衡控制端Balance关断时不起作用，对所述内部高压输入端一V_PPIN和内部高压输入端二V_PPIN_n的电压没有影响。