一种铁电存储单元和读写其极化状态的方法技术

一种包含一个铁电电容器的存储单元，其状态通过从零经由一个上面的电场点而返回零来循环电容器两端电位而被读出。如果单元驻留在上面的永久剩余极化点，就发生电荷流的少量变化，而若该单元驻留在下面的永久剩余极化点，就发生电荷流的更少量（接近于零）变化。这种电荷流从接近零值到一个大数量的变化使一个非常准确的参考电容器能用于比较或读出过程。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁电存储单元，更具体地说涉及读出铁电存储单元极化状态的改进的方法。一个基本的铁电非易失存储单元包括一个作为主要存储元件的以铁电材料为电介质的电容器。根据定义，铁电材料有一个永久的极化状态，即没有施加电场的一个非零的内部极化状态。在下文中，零电场这个词包含没有施加电场、一个施加零的电场，或铁电材料上所产生的外电场为零的任何其他情况。在一些现有技术的铁电存储单元中，使用了铁电电容器对和开关晶体三极管对。在这些器件中，电容器对通常处于互补极化状态，因而通过比较电容器对中的一个电容器的状态与另一个电容器的状态来测定这种极化状态。这种存储单元的缺点是需要很多的元件，这就增加了装置的尺寸和成本。读出一个单个电容器存储单元中铁电电容器极化状态的一个主要难题是一个铁电电容器的电场/极化特性回线(磁滞曲线)随时间变化，这种变化是由于使用引起的老化或由于处于极化状态一段持续时间引起的老化造成的。通常，这种极化特性随时间变化造成磁滞曲线的压缩。这是一种基本的材料现象，它是由于电场/极化循环工作下，至少一部分体积的铁电材料的非可逆性。铁电材料的这种变化使得难于采用常规的参考单元方案来测定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种读出一个铁电存储单元极化状态的方法，该铁电存储单元包括一个有一条磁滞曲线的铁电电容器，该磁滞曲线有上和下电场点及上和下永久剩余极化点，该方法的特征在于下列步骤：向铁电电容器施加一个电场，该电场基本上从零到上和下电场点中的一个点，再返 回到零进行循环；以及测定极化强度变化。

【技术特征摘要】
US 1993-3-8 0289151.一种读出一个铁电存储单元极化状态的方法，该铁电存储单元包括一个有一条磁滞曲线的铁电电容器，该磁滞曲线有上和下电场点及上和下永久剩余极化点，该方法的特征在于下列步骤向铁电电容器施加一个电场，该电场基本上从零到上和下电场点中的一个点，再返回到零进行循环；以及测定极化强度变化。2.一种读出一个铁电存储单元极化状态的方法，其特征在于以下步骤在存储单元中提供一个铁电电容器，该铁电电容器有一条磁滞曲线，该磁滞曲线有上和下电场点及上和下永久剩余极化点;向铁电电容器施加一个电场，该电场基本上从零到上和下电场点中的一个点再返回到零进行循环;以及测定极化强度变化。3.根据权利要求2的方法，其特征在于测定极化强度变化的步骤包括测定由于电场循环的结果流入铁电电容器的电荷变化。4.根据权利要求3的方法，其特征在于测定极化强度变化的步骤包括把所测定的电荷变化与一个参考电容器上的电荷进行比较。5.根据权利要求4的方法，其特征在于测定极化强度变化的步骤包括在一个所安装的参考电容器上提供电荷。6.一种读出一个铁电存储单元极化状态的方法，其特征在于下列步骤提供一个包括一个开关元件和一个铁电电容器的铁电存储单元，该铁电电容器具有一条有上、下电场点以及上、下永久剩余极化强度点的磁滞曲线，该单元包括位线，以及与铁电电容器和开关元件互连的一条字线和一条极板线，以提供一个可寻址的存储单元;提供一个有一个参考电容器并在其内存储参考电荷的参考单元;向铁电电容器施加一个电场，并使电场大体上从零到上、下电场点中的一个点再基本上返...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍华德C基尔希，帕普D马尼尔，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]