[发明专利]利用铁电电容器的CMOS模拟存储器

权利要求书

1.一种存储器单元，包括：铁电电容器；以及

电路，所述电路具有连接在第一端子与第二端子之间的第一电流路径和第二电流路径，其中，所述第一电流路径包括与第一FET串联连接的所述铁电电容器，所述第一FET具有短路连接至所述第一FET的源极的栅极，并且所述第二电流路径包括连接在所述第一端子与所述第二端子之间的第二FET。

2.如权利要求1所述的存储器单元，其中，所述铁电电容器由第一铁电电容器端子和第二铁电电容器端子表征，所述第一铁电电容器端子连接至所述第一端子，并且其中，所述第一电流路径包括：第三FET，所述第三FET具有连接至所述第二铁电电容器端子的源极和连接至所述第一FET的漏极，所述第二FET具有连接至所述第二铁电电容器端子的栅极。

3.如权利要求1所述的存储器单元，其中，所述铁电电容器由能够存储在所述铁电电容器中的最大电荷表征，并且其中，所述存储器单元进一步包括连接至所述第一端子的写入电路，所述写入电路通过所述第一端子转移电荷量，所述电荷量由输入至所述写入电路的数据值确定并且独立于所述最大电荷。

4.如权利要求3所述的存储器单元，其中，所述数据值具有多于三个不同状态。

5.如权利要求3所述的存储器单元，进一步包括读取电路，所述读取电路确定已经由所述写入电路存储在所述铁电电容器中的电荷量。

6.如权利要求5所述的存储器单元，其中，所述读取电路包括：

复位电容器；

用于将所述复位电容器预充电至第一电压的电路；

在所述复位电容器已经被充电至所述第一电压之后将所述复位电容器连接至所述铁电电容器的电路；以及

在所述复位电容器已经连接至所述铁电电容器之后测量所述复位电容器上的电压的电路。

7.如权利要求6所述的存储器单元，其中，所述铁电电容器由能够存储在所述铁电电容器上的最大电荷以及饱和电压表征，并且其中，所述第一电压被选择为使得当与所述最大电荷相等的电荷从所述铁电电容器转移至所述复位电容器时，所述铁电电容器处于大于所述饱和电压的电压下。

8.如权利要求5所述的存储器单元，其中，所述铁电电容器由能够存储在所述铁电电容器上的最大电荷表征，并且其中，所述读取电路确定为使所述铁电电容器存储所述最大电荷而必须向存储在所述铁电电容器中的电荷添加的电荷。

9.一种铁电存储器，包括：

多条写入线，每条写入线被连接到第一端子；

多条读取线；

多个铁电存储器单元，被布置为多个行和列；所述写入线中的一条和所述读取线中的一条由给定列中的所有所述铁电存储器单元共享，每个铁电存储器单元包括铁电电容器、第一FET、写入栅极和读取栅极，所述铁电电容器连接在所述第一FET的栅极和源极之间，所述写入栅极将所述第一FET的所述源极连接到所述写入线，并且所述读取栅极将所述第一FET的所述栅极连接到所述读取线，所述第一FET的漏极连接到第二端子；

每条读取线连接到第二FET的源极，所述第二FET的栅极短路连接到所述第二FET的源极并且所述第二FET的漏极连接到所述第二端子；

多条铁电存储器单元选择总线，所述铁电存储器单元选择总线之一与所述铁电存储器单元的每一行相对应，所述行中的每个铁电存储器单元的所述写入栅极和所述读取栅极连接到所述铁电存储器单元选择总线；

写入电路，所述写入电路使电荷存储在连接至所述写入线的所述铁电存储器单元的所述铁电电容器中，所述电荷具有由输入至所述写入电路的数据值确定的值；以及

读取电路，所述读取电路测量存储在连接至所述读取线的所述铁电存储器单元的所述铁电电容器中的所述电荷以便生成输出值，所述输出值与存储在所述铁电电容器中的数据值相对应。

10.如权利要求9所述的铁电存储器，其中，所述读取线包括电流镜的第一分支，并且所述铁电存储器单元处于所述电流镜的第二分支中。