[发明专利]存储器、其写入方法与读取方法

权利要求书

1.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括多个存储单元，各所述存储单元包括一个MOS管、N个串联的MTJ、位线、字线和源线，N个所述MTJ设置在所述MOS管的表面上且沿远离所述MOS管方向上依次叠置设置，N个所述MTJ中，与所述MOS管距离最小的所述MTJ为底端MTJ，与所述MOS管距离最大的所述MTJ为顶端MTJ，所述底端MTJ的一端与所述MOS管的源极和漏极中的一个电连接，所述源线与所述源极和所述漏极中的另一个电连接，所述顶端MTJ的一端与所述位线电连接，所述MOS管的栅极和所述字线电连接，N≥2，且N为整数。

2.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，N个所述MTJ中至少有两个所述MTJ的写入电流不同，优选N个所述MTJ的写入电流都不同。

3.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括：

至少一个保护器，一个所述保护器与一个所述MTJ并联，与所述保护器并联的所述MTJ的写入电压为V₁，与所述保护器并联的所述MTJ的击穿电压为V₂，所述保护器的导通电压为V₃，V₁<V₃<V₂。

4.根据权利要求3所述的存储器，其特征在于，所述保护器有N个，且所述保护器与所述MTJ一一对应并联。

5.根据权利要求3所述的存储器，其特征在于，所述保护器为双向选择器，优选所述双向选择器包括金属氧化物层。

6.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储单元的存储状态有2^N-M个，M≥0，且M为整数，优选N≥3，N-M≥2，M≥1。

7.一种权利要求1至6中任一项所述的存储器的写入方法，其特征在于，所述写入方法包括：

在存储器的存储单元的位线和源线之间施加一次或者多次写电流实现对所述存储器的多个存储状态的写入。

8.根据权利要求7所述的存储器，其特征在于，对所述存储单元的2^N-M个存储状态进行写入，其中，N≥3，N-M≥2，M≥1，且N和M均为整数。

9.一种权利要求1至6中任一项所述的存储器的读取方法，其特征在于，存储器的存储单元中包括N个MTJ，所述存储器还包括读取电路，所述读取电路包括多个参考电阻，分别是第一位参考电阻、第二位参考电阻、…第X位参考电阻、…第N-M位参考电阻，其中，N≥2，0≤M≤N-1，1≤X≤N-M，且N、X和M均为整数，所述第X位参考电阻的个数为2^(N-X-M)，所述读取方法包括：

通过在所述存储单元的位线和源线之间施加读电流，得到读电压，所述读电流小于各所述MTJ的写入电流；

通过在多个所述参考电阻两端施加所述读电流，得到多个参考电压，分别是最一位参考电压、第二位参考电压、第三位参考电压、第X位参考电压、…第N-M位参考电压，所述第X位参考电压为所述第X位参考电阻两端的电压；以及

将所述读电压分别与多个所述参考电压比较，获得所述存储单元中存储的N-M位信息。