【技术实现步骤摘要】
一种三维存储器及其读取方法
本专利技术属于微纳电子领域，更具体地，涉及一种三维存储器及其读取方法。
技术介绍
下一代的新型非易失存储器如相变存储单元、阻变存储器等器件由于其极快的擦写速度、极佳的微缩性能、可三维堆叠等特性成为当前最热门的下一代存储器。尤其是相变存储器，作为最重要的新一代存储器技术之一，其产品容量、存储密度、工艺尺寸、稳定性、读写性能、擦写寿命、器件功耗等多个方面展示出了巨大的优势。除了非破坏性读取、寿命、非挥发性、擦写速度之外，PCRAM还有多值存储、与现有工艺兼容、可以随着工艺技术的发展而等比例缩小等竞争优势。摩尔定律日渐失效的当今，三维堆叠存储单元能够降低有效单元面积，从而大幅度提高存储密度。然而，存储单元三维堆叠后，其操作过程会不可避免产生巨大的漏电流，导致误操作非选中单元。为了解决上述问题，现有技术中使用一种二端的选通管器件与存储单元垂直集成，形成1S1P(OneSelectorOnephasechangememory)结构，通过选通管的高阻态来有效抑制漏电流，同时降低操作功耗。为了保...
【技术保护点】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括相变存储单元和选通管；/n所述相变存储单元与选通管串联形成串联结构，位于字线和位线之间，字线和位线进行多层堆叠形成立体结构；/n所述相变存储单元用于储存三维存储器的存储状态；/n所述选通管用于控制三维存储器中相变存储单元的开闭状态，为三维存储器选择相应的相变存储单元进行存储，同时抑制未被选择的相变存储单元的漏电流；/n所述相变存储单元从高阻态转变为低阻态的阈值电压大于当相变存储单元处于高阻态时所述三维存储器件的阈值电压与所述选通管的保持电压之差，即：/n
【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括相变存储单元和选通管；
所述相变存储单元与选通管串联形成串联结构，位于字线和位线之间，字线和位线进行多层堆叠形成立体结构；
所述相变存储单元用于储存三维存储器的存储状态；
所述选通管用于控制三维存储器中相变存储单元的开闭状态，为三维存储器选择相应的相变存储单元进行存储，同时抑制未被选择的相变存储单元的漏电流；
所述相变存储单元从高阻态转变为低阻态的阈值电压大于当相变存储单元处于高阻态时所述三维存储器件的阈值电压与所述选通管的保持电压之差，即：
其中，Vth为选通管的开启电压，Roff为选通管开启前的电阻值，HRS为相变存储器处于高阻值状态下的阻值，Vhold为选通管的保持电压，VPCMth为相变存储单元从高阻态转变为低阻态的阈值电压，其中，选通管的保持电压为选通管打开后能保持开启状态的最小电压值。
2.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，当相变存储单元处于高阻态，且选通管刚刚开启时，相变存储单元两端的电压小于相变存储单元从高阻态转变为低阻态的阈值电压，使得相变存储单元不足以发生相变，只有当三维存储器两端的电压继续增加使相变存储单元两端电压超过其阈值电压时，相变存储单元才会发生相变。
3.根据权利要求2所述的三维存储器，其特征在于，所述相变存储单元与选通管满足：
其中，Vhold为选通管的保持电压，VPCMth为相变存储单元从高阻态转变为低阻态的阈值电压，Vth为选通管的开启电压，Roff为选通管开启前的电阻值，LRS为相变存储器处于低阻值状态下的阻值。
4.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述选通管的选通材料层厚度由所需选通管的开启电压和保持电压大小确定，其材料厚度范围为5nm-100nm。
5.根据权利要求4所述的三维存储器，其特征在于，所述选通材料层为硫系材料，所述硫系材料为SiTex、CTex、BTex、GeTex、AlTex、GeSb...
【专利技术属性】
技术研发人员：童浩，蔡旺，缪向水，何达，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。