[发明专利]非电易失性组合存储器件及其操作方法有效
申请号: | 202010811131.3 | 申请日: | 2020-08-13 |
公开(公告)号: | CN112071345B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 高滨;赵美然;吴华强;唐建石;钱鹤 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G11C13/00 | 分类号: | G11C13/00;G11C5/10;G11C7/06;G11C11/40 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 张大威 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 非电易失性 组合 存储 器件 及其 操作方法 | ||
1.一种非电易失性组合存储器件的操作方法,其特征在于,所述非电易失性组合存储器件包括:存储单元,每个所述存储单元包括:阻变存储器、存储电容、晶体管、第一字线、第二字线、位线、寄生电容和源线,所述存储电容一端与所述晶体管的源端相连,所述存储电容另一端与所述阻变存储器一端相连,所述阻变存储器另一端与所述源线相连,所述存储电容与所述阻变存储器中间引出第二字线,所述晶体管的栅极与所述第一字线相连、以及所述晶体管的漏极与所述位线相连,所述寄生电容一端连接所述位线、以及所述寄生电容另一端接地;其中,对所述非电易失性组合存储器件的操作方法包括以下步骤:
设置所有所述存储单元的第一字线为低电位,第二字线设置为所述阻变存储器的建立电压,所述源线接地,所述第二字线和所述源线之间的电势差将所述阻变存储器写入低电阻态;
将所述第二字线接地,对选中的所述存储单元的第一字线设置为高电位,对所述存储电容进行写入;
当写入数据为1时,对所述存储单元的位线设置为高电位,所述存储电容充电;
当写入数据为0时,所述存储单元的位线设置为低电位,所述存储电容放电;
在读操作中,先将第一字线和第二字线设置为零电位,将位线设置为预充电电压,将选取的所述存储单元的第一字线设置为高电位;
通过读出放大器判断电流方向进而读出所述存储电容中存储的数据。
2.如权利要求1所述的操作方法,其特征在于,还包括:
当检测到电源不掉电时,利用动态存储器电路中的刷新电路将读出的数据重新写入所述存储电容中;
当检测到电源掉电时,将所述存储电容中读到的数据通过缓存写入所述阻变存储器中;
当所存数据为0时,对所述第二字线设置为零电位,在所述源线上设置复位电压,将所述阻变存储器写成高阻态;
当所存数据为1时,不对所述阻变存储器做任何修改;
当检测到通电后,将所述第二字线设置为所述阻变存储器的读电压,源线设置为零电位,读出所述阻变存储器存储的数据,将所述阻变存储器存储的数据重新写入所述存储电容中,将所述阻变存储器设置为低电阻状态。
3.如权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于,所述存储电容为堆叠性电容或者沟槽性电容。
4.如权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于,所述阻变存储器还可以为相变存储器或者磁存储器。
5.一种非电易失性组合存储器件的操作方法,其特征在于,所述非电易失性组合存储器件包括:存储单元,每个所述存储单元包括:阻变存储器、存储电容、晶体管、字线、位线、寄生电容和源线,所述存储电容与所述阻变存储器并联,所述存储电容与所述阻变存储器并联的公共端与所述晶体管的源端相连,所述存储电容另一端接地,所述阻变存储器的另一端与所述源线相连,所述晶体管的栅极与所述字线相连、以及所述晶体管的漏极与所述位线相连,所述寄生电容一端连接所述位线、以及所述寄生电容另一端接地;其中,对所述非电易失性组合存储器件的操作方法包括以下步骤:
将所述位线设置为所述阻变存储器的建立电压,使所述阻变存储器变为低阻状态;
将所述源线设置为零电位,将所述字线设置为高电位;
当写入数据为1时,对所述存储单元的位线设置为高电位,所述存储电容充电;
当写入数据为0时,所述存储单元的位线设置为低电位,所述存储电容放电;
在读操作中,将所有所述源线设置为零电位,将所述字线设置为零电位,将所述位线设置为预充电电压,将选中所述存储单元的所述字线设置为高电位;
通过读出放大器判断电流方向进而读出所述存储电容中存储的数据。
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