[发明专利]基于铁电电容的存储装置

权利要求书

1.一种基于铁电电容的存储装置，其特征在于，所述装置包括控制单元和以阵列方式布置的多个存储单元，所述存储单元包括外部接口、第一开关、晶体管、第一电容以及第二电容，

所述外部接口包括第一字线、第二字线、位线、第一读取端以及第二读取端，所述第一电容和所述第二电容中的至少一个是铁电电容；

所述第一开关包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与第一字线相连，所述第二端口与位线相连，所述第三端口与第一电容的一端相连；

所述晶体管包括栅极、源极和漏极，所述栅极分别与第一电容的另一端以及第二电容的一端相连，形成内部结点，所述源极与所述第一读取端相连，所述漏极与所述第二读取端相连，所述第二电容的另一端与所述第二字线相连，

其中，所述控制单元通过所述外部接口连接到所述存储单元，用于向所述存储单元写入数据，或从所述存储单元读取数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元向所述存储单元写入数据，包括：

通过所述第一字线控制所述第一开关的第一端口的电压，以使所述第一开关的第二端口与第三端口导通；

根据待写入数据的值，确定所述位线的电压，并将所述第二字线偏置到第一写入电压；

在将所述第二字线偏置到所述第一写入电压之后，将所述第二字线偏置到第二写入电压，以使所述铁电电容的极化状态与所述待写入数据的值一致，其中，所述铁电电容的极化状态用于表示已写入数据的值。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据待写入数据的值，确定所述位线的电压，包括：

在待写入的数据为单比特数值时，确定所述位线的电压为高电平或低电平；

在待写入的数据为多比特数值时，确定所述位线的电压为高电平、低电平或中间电平，所述中间电平大于所述低电平且小于所述高电平。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元从所述存储单元读取数据，包括：

将所述第一读取端偏置到第一读取电压，所述第二读取端偏置到第二读取电压，并将所述第二字线偏置到第三读取电压；

在将所述第一读取端偏置到第一读取电压，所述第二读取端偏置到第二读取电压之后，将所述第二读取端浮空，再将所述第一读取端偏置至第四读取电压，所述第四读取电压与所述第二读取电压不同；

根据所述第二读取端的电压变化状态，确定所述存储单元中已存储数据的值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元从所述存储单元读取数据，还包括：

在将所述第二字线偏置到第三读取电压之前，通过所述第一字线控制所述开关的第一端口的电压，以使所述第一开关的第二端口与第三端口关断。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个存储阵列，每个存储阵列包括多个存储单元，对于任一存储阵列：

所述第一字线及所述第二字线设置在所述存储阵列的行方向上，所述位线、所述第一读取端及所述第二读取端设置在所述存储阵列的列方向上；或者

所述第一字线、所述第二字线及所述第二读取端设置在所述存储阵列的行方向上，所述位线及所述第一读取端设置在所述存储阵列的列方向上。