[发明专利]一种存储结构及其调控方法、存储器

说明书

本发明提供了一种存储结构及其调控方法、存储器，该存储结构由第一金属电极、第一铁电层、反铁电层、第二铁电层和第二金属电极构成。由于这五个层次结构都为平面结构，更有利于3D结构的堆叠，即具有了尺寸可微缩性。且这种层次结构的排布使该存储结构中有四个矫顽电场的存在，在用于多值存储时，其具有更高的抗噪声能力，而且可以改善相邻值之间的交叠现象。以ZrOsubgt;2/subgt;材料的反铁电层作为存储层，使该存储结构具有更好的抗疲劳特性与击穿特性。并且该存储结构在单个电容中同时实现了无需外部偏置的非易失存储性能和2bit/cell的多值存储，有利于其高密度集成。

技术领域

本发明涉及存储领域，更具体地说，涉及一种存储结构及其调控方法、存储器。

背景技术

铁电存储器是一种不基于电荷存储的新型非易失存储器，其通过施加外部电场可以改变铁电体内部的自发极化方向，从而实现数据“0”和“1”的存储。但是其在尺度微缩方面遇到的困难，以及特殊的制备工艺限制了其发展。近年来，虽然新型的铪基铁电突破了传统铁电的瓶颈，但是铪基铁电任然存在一些可靠性问题。

反铁电在宏观上呈现出的自发极化为0，因此不具有非易失性。使用外部偏置可以使反铁电具有存储能力，通过控制外部偏置的极性可以获得2bit/cell的反铁电存储器，但是带来增加的功耗。使用不平衡电极或者电荷调控时，反铁电电容内部产生固定的内建电场，可以使反铁电具有非易失存储的能力。且相比于铁电存储器，其具有更强的击穿特性，以及更优秀的耐疲劳特性，但是固定偏置只能产生1bit/cell。

基于以上的问题，不论是铁电存储器还是反铁电存储器，其存储性能都有待提高。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种存储结构及其调控方法、存储器，技术方案如下：

一种存储结构，所述存储结构包括：

第一金属电极；

在第一方向上，位于所述第一金属电极一侧的第一铁电层、反铁电层、第二铁电层、以及第二金属电极；

所述第一方向垂直于所述第一金属电极所在平面，且由所述第一金属电极指向所述第二金属电极。

优选的，在上述存储结构中，所述反铁电层的材料为ZrO₂，其厚度范围为5mm-10mm。

优选的，在上述存储结构中，所述第一铁电层的厚度范围为1mm-3mm。

优选的，在上述存储结构中，所述第二铁电层的厚度范围为1mm-3mm。

一种存储结构的调控方法，用于调控权利要求1所述的存储结构，所述调控方法包括：

定义第一正向电压、第一反向电压、第二正向电压以及第二反向电压；

在所述第二金属电极上施加第一正向电压；

在所述第二金属电极上施加第二反向电压；

在所述第二金属电极上施加第一反向电压；

在所述第二金属电极上施加第二正向电压。

优选的，在上述调控方法中，所述第一正向电压值的绝对值与所述第一反向电压值的绝对值相同，所述第二正向电压值的绝对值与所述第二反向电压值的绝对值相同。

优选的，在上述调控方法中，其特征在于，所述发第一正向电压值的绝对值大于所述第二正向电压值的绝对值，所述发第一反向电压值的绝对值大于所述第二反向电压值的绝对值。

一种存储器，所述存储器包括权利要求1-4任一项所述的存储结构。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：