鐵電存儲器的基本存儲單元一般有兩結構,分別為 1T1C(One transistor one capacitance)結構和 2T2C (Two transistor two capacitance)結構,如圖 2-3 所 示。前者使用一個(gè)晶體管及一個(gè)鐵電電容組成一個(gè)存儲單元,而后者則各為兩個(gè)。1T1C 結構的優(yōu)點(diǎn)是能夠非常大的節省存儲單元所占芯片面積,但是該結構會(huì )導致陣列中位線(xiàn)(Bit Line)的電壓差變低,讀出時(shí)對靈敏放大器的要求會(huì )高;2T2C 結構雖然會(huì )使用大的面積,但是由于每個(gè)存儲單元都含有兩個(gè)鐵電電容,其陣列中兩根位線(xiàn)上的電壓差會(huì )大,讀出時(shí)準確性會(huì )高。
在本文中,我們采用 2T2C 型存儲單元作為我們設計的鐵電存儲器的基本存儲單元。2T2C 結構由兩個(gè)晶體管和兩個(gè)鐵電電容組成,其連接方式如圖 2-3 右圖所示,該存儲單元包含 4 根與外部連接的信號。其中 WL(Word Line)為字線(xiàn),連接到兩個(gè)晶體管的柵極,用于控制兩個(gè) NMOS 晶體管的開(kāi)關(guān);BL、BLN 為位線(xiàn),用于向存儲單元中寫(xiě)入或讀出數據;PL(Plate Line)為板線(xiàn),連接到鐵電電容的一極,用于給鐵電電容充電使其極化;Fcap1 與 Fcap2 是兩個(gè)鐵電電容,其一極共同連接至 PL,另一極分別與兩個(gè) NMOS 相連,當 WL 開(kāi)啟時(shí),這一極便可以與位線(xiàn)導通。
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