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一种铁电场效应晶体管阵列的写入方法技术

技术编号:44598511 阅读:24 留言:0更新日期:2025-03-14 12:54
本发明专利技术公开一种铁电场效应晶体管阵列的写入方法,属于微纳电子学技术领域。本发明专利技术方法针对1T结构的多级存储铁电场效应晶体管阵列,提出自补偿写入方法,采用自补偿波形的脉冲序列进行写入,分别对应多级存储中不同的存储状态,高于中间存储状态采用正脉冲写入,低于中间存储状态采用负脉冲写入,并对FeFET存储单元写后的状态进行读验证,当发现写入错误时,启动错误校正程序进行修正,以达到目标状态,若错误校正程序失败,则启动耐久恢复程序,恢复FeFET存储器件性能;本发明专利技术同时解决了器件与器件之间和循环之间涨落大、耐久性有限以及写入串扰严重的可靠性问题,具有流程简洁、硬件开销小等优点,并且与当前先进结点CMOS技术兼容,易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳电子学,具体涉及一种铁电场效应晶体管(fefet)阵列的写入方法。


技术介绍

1、随着后摩尔时代的到来,人工智能、物联网、自动驾驶、云计算等新技术飞速发展,全球数据总量逐年激增,这对数据的存储和高效处理提出了更高的要求。在进行数据处理时,大量数据需要在计算单元与各级存储单元中频繁搬运,制约了算力的进一步提升并带来严重的功耗瓶颈。这其中的根源是由于传统存储单元无法同时实现非易失、高存储密度和高速数据访问的要求,进而严重限制了对海量数据的存储和高效处理能力,因此迫切需要发展高速度、高集成密度、低功耗的新型非易失存储器件。

2、在众多新型非易失存储器件候选中,氧化铪基铁电场效应晶体管(fefet)由于其超低功耗、高速、可微缩潜力以及多级存储潜力等优势具有极大的发展前景。然而,fefet仍然面临着严重的可靠性问题,包括器件与器件之间(d2d)与循环之间(c2c)的涨落、有限的耐久性以及在1t结构的阵列中面临的严重写串扰问题。当fefet扩展到多级存储,也即在一个单元中存储多位信息时,这些可靠性问题会变得更加严重。以上任何一个可靠性问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种FeFET阵列的写入方法,FeFET阵列由FeFET存储单元、字线、位线和源线组成1T结构的多级存储阵列,同一行的FeFET存储单元共享相同的字线,同一列的FeFET存储单元共享相同的位线和源线,其特征在于,在FeFET阵列的写入过程中,采用自补偿波形的正负电压脉冲交替的脉冲序列进行写入,对FeFET存储单元写后的状态进行读验证,当发现写入错误时,启动错误校正程序进行修正,以达到目标状态,若错误校正程序失败,则启动耐久恢复程序,恢复FeFET存储器件性能;方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的FeFET阵列的写入方法,其特征在于,所述步骤1)对FeFET阵列初始化...

【技术特征摘要】

1.一种fefet阵列的写入方法,fefet阵列由fefet存储单元、字线、位线和源线组成1t结构的多级存储阵列,同一行的fefet存储单元共享相同的字线,同一列的fefet存储单元共享相同的位线和源线,其特征在于,在fefet阵列的写入过程中,采用自补偿波形的正负电压脉冲交替的脉冲序列进行写入,对fefet存储单元写后的状态进行读验证,当发现写入错误时,启动错误校正程序进行修正,以达到目标状态,若错误校正程序失败,则启动耐久恢复程序,恢复fefet存储器件性能;方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的fefet阵列的写入方法,其特征在于,所述步骤1)对fefet阵列初始化,方法为:首先对整个阵列进行擦除,使每个fefet存储单元置于最低状态,随后选中阵列的所有字线,在字线上施加中间存储状态对应的编程脉冲,同时所有的位线和源线接地,从而使阵列中所有fefet存储单元置于中间存储状态,完成初始化。

3.如权利要求1所述的fefet阵列的写入方法,其特征在于,所述步骤2)中对fefet阵列的一行进行写入时,按照所述高低不同的存储状态的顺序依次写入,每个存储状态的写入步骤包括:

4.如权利要求1所述的fefet阵列的写入方法,其特征在于,所述步骤2)中对fefet阵列进行逐行写入时,分别选中每一行对应的字线,对该行进行写入。

5.如权利要求1所述的fefet阵列的写入方法,其特征在于,所述步骤2)中对fefet阵列的一行进行写入时,对该行中存储相同存储状态的fefet存储单元同时写入:在选中的行对应的字线上施加相应的写入脉冲,需要写入的存储单元对应的位线和源线接地,同时,该...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐克超周粤佳黄如
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

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