[发明专利]铁电存储器多位数据存储的操作方法

摘要

本发明提出一种实现铁电存储器多位数据存储的操作方法，属于微电子技术领域，它在铁电存储器存储单元中，通过外加不同的写脉冲电压来使得铁电薄膜相应产生不同大小的剩余极化强度，并相应定义为不同的存储态，再通过一个固定外加正读电压，读取相应的各存储态，从而在单个存储单元中实现多位存储功能。利用本发明多位数据存储的操作方法，使得多位存储器件可以极大地提高存储密度，大大地降低了生产成本。

主权项

1、一种实现铁电存储器多位数据存储的操作方法，其特征在于：在铁电存储器的铁电薄膜电容存储单元上，通过外加n对电压值不等的正负写脉冲电压±Vi，i＝1、2、…、n，得到2n个剩余极化强度值，并相应定义出2n个存储态，再通过外加一个固定正读电压来读取2n个存储态；其读写操作方法如下：写操作：以n＝2为例，n＞2时依此类推；2对电压值不等的外加正负写脉冲电压±V1和±V2，V2＞V1＞0，可产生4个不同的剩余极化强度值Prj，j＝0、1、2、3，对4个剩余极化强度值Prj赋值定义，具体步骤如下：步骤1：在铁电薄膜电容上外加一个大的正写脉冲电压V2后，使铁电薄膜电容剩余极化强度值为Pr0，定义为存储态“00”；步骤2：在铁电薄膜电容上外加一个小的正写脉冲电压V1后，使铁电薄膜电容剩余极化强度值为Pr1，定义为存储态“01”；步骤3：在铁电薄膜电容上外加一个小的负写脉冲电压-V1后，使铁电薄膜电容剩余极化强度值为Pr2，定义为存储态“11”；步骤4：在铁电薄膜电容上外加一个大的负写脉冲电压-V2后，使铁电薄膜电容剩余极化强度值为Pr3，定义为存储态“10”；读操作：通过外加一个固定正读电压，把不同存储态的铁电薄膜的剩余极化强度值Pr都极化到所述固定正读电压对应的饱和极化强度值Psat，从而相应产生不同的差值Psat-Pr，转换成具体电荷量被读操作系统所读取；对应于上述写操作中n＝2的例子，四个不同存储态读取信号如下：存储态“00”对应的读取信号差值为Psat-Pr0；存储态“01”对应的读取信号差值为Psat-Pr1；存储态“11”对应的读取信号差值为Psat-Pr2；存储态“10”对应的读取信号差值为Psat-Pr3。