[发明专利]半导体存储装置及其数据读出方法

权利要求书

1.一种半导体存储装置，其具备存储单元，

该存储单元具有：

第1电阻变化元件，能够在第1状态与电阻值比所述第1状态高的第2状态之间变化；及

第2电阻变化元件，与所述第1电阻变化元件串联连接，能够在第3状态与电阻值比所述第3状态高的第4状态之间变化；且

所述存储单元

在第1阈值电流及第1阈值电压下，发生第1急速折回，

在大于所述第1阈值电流的第2阈值电流、及大于所述第1阈值电压的第2阈值电压下，发生第2急速折回。

2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中

关于向所述存储单元流通小于所述第1阈值电流的第1电流时的所述存储单元的两端的电压，在所述第1电阻变化元件为所述第1状态时，其为第1电压，在所述第1电阻变化元件为所述第2状态时，其为大于所述第1电压且小于所述第1阈值电压的第2电压；且

关于向所述存储单元流通大于所述第1阈值电流且小于所述第2阈值电流的第2电流时的所述存储单元的两端的电压，在所述第2电阻变化元件为所述第3状态时，其为第3电压，在所述第2电阻变化元件为所述第4状态时，其为大于所述第3电压且小于所述第2阈值电压的第4电压。

3.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，其中

所述第1及第2电阻变化元件包含沿着积层方向设置的第1及第2电阻变化膜，且

所述存储单元包含沿着积层方向设置的所述第1及第2电阻变化膜、以及选择器层。

4.一种半导体存储装置的数据读出方法，其为根据权利要求2所述的半导体存储装置的数据读出方法，

在对所述存储单元施加第1读出电压时，检测流向所述存储单元的第1读出电流，该第1读出电压大于在所述第1电阻变化元件为所述第1状态之下流通所述第1阈值电流时的所述存储单元的两端的电压，且小于所述第1阈值电压；且

在所述第1读出电流大于第1参考电流的情况下，断定所述第1电阻变化元件为所述第1状态，而依然对所述存储单元施加所述第1读出电压，并将所述第1读出电流与大于所述第1参考电流的第2参考电流加以比较，在所述第1读出电流大于所述第2参考电流的情况下，断定所述第2电阻变化元件为所述第3状态，在所述第1读出电流为所述第2参考电流以下的情况下，断定所述第2电阻变化元件为所述第4状态；

在所述第1读出电流为所述第1参考电流以下的情况下，断定所述第1电阻变化元件为所述第2状态，而对所述存储单元施加大于所述第1阈值电压且小于所述第2阈值电压的第2读出电压，并检测流向所述存储单元的第2读出电流，在所述第2读出电流大于所述第2参考电流的情况下，断定所述第2电阻变化元件为所述第3状态，在所述第2读出电流为所述第2参考电流以下的情况下，断定所述第2电阻变化元件为所述第4状态。

5.一种半导体存储装置的数据读出方法，其为根据权利要求2所述的半导体存储装置的数据读出方法，

检测向所述存储单元流通小于所述第1阈值电流的第1参考电流时在所述存储单元的两端出现的第1读出电压，在所述第1读出电压为第5电压时，断定所述第1电阻变化元件为所述第1状态，在所述第1读出电压为大于所述第5电压的第6电压时，断定所述第1电阻变化元件为所述第2状态，

检测向所述存储单元流通大于所述第1阈值电流且小于所述第2阈值电流的第2参考电流时在所述存储单元的两端出现的第2读出电压，在所述第2读出电压为第7电压时，断定所述第2电阻变化元件为所述第3状态，在所述第2读出电压为大于所述第7电压的第8电压时，断定所述第2电阻变化元件为所述第4状态。