本发明专利技术公开了一种抑制阻变存储器阻态波动性的方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)技术领域。该方法将阻变存储器件R与控制器件D并联，所述控制器件D为二极管或定值电阻，在读取电压作用下，流过处于高阻态的阻变存储器的电流IHRS的最大值小于流过控制器件D的电流ID，ID＞IHRS-max，流过控制器件D的电流ID小于阻变存储器处于低阻态时的电流ILRS，即ID＜ILRS。。本发明专利技术可以有效地消除高阻态的波动性，从而降低读取电路的复杂度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻变存储器，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)
技术介绍
近年来，阻变存储器作为新型非挥发性存储器之一，以其结构和エ艺制备简单、操作电压低、操作速度快、耐久性好、保持特性好等优势成为当前国际研究的热点。目前，阻变存储器阻态特别是高阻态在多次编程擦除操作过程中存在很大的波动性(fluctuation)。 另ー方面，器件间阻值状态也存在不一致性，当电路的规模增大时，这种不一致性以及电路的波动性都会增大读取电路的复杂度。因此，需要设计出高均一性、低波动性的阻变存储器结构，来降低对读取电路的要求。
技术实现思路
针对阻变存储器阻态存在波动性和器件间阻态存在不一致性的问题，本专利技术提出了ー种方法，来抑制阻变存储器阻态的波动性。本专利技术的技术方案为ー种抑制阻变存储器阻态波动性的方法，将阻变存储器件R与控制器件D并联，所述控制器件D为ニ极管或定值电阻，在读取电压作用下，流过处于高阻态的阻变存储器的电流Ihks的最大值小于流过控制器件D的电流ID，Id > IHKS_max，流过控制器件D的电流Id小于阻变存储器处于低阻态时的电流Iuis,即Id < Iy 。所述控制器件D为ニ极管吋，该ニ极管的开启电压要高于阻变存储器的set电压 (即从高阻态到低阻态的转换电压)，如果ニ极管的击穿电压较小，可以串联多个ニ极管提高控制器件的开启电压。所述阻变存储器R为双极阻变存储器。本专利技术的工作原理是高阻态电流主要由并联控制器件決定，低阻态电流由阻变存储器的低阻态決定，可以有效地消除高阻态的波动性，从而降低读取电路的复杂度。附图说明图1为本专利技术示意图，其中1-阻变存储器；2-ニ极管；3-定值电阻；图2为本专利技术器件的电流-电压曲线图；其中4- ニ极管电流电压特性图；5-阻变存储器从高阻态向低阻态转换图；6-组合结构电压电流曲线图；7-定值电阻电流电压特性图。具体实施例方式下面通过具体实施例结合附图对本专利技术作进ー步描述。具体实施例一阻变存储器和ニ极管并联构成組合结构。当组合结构处于低阻态时，由于ニ极管处于截止状态，通过组合结构的电流主要由阻变存储器RRAM決定，此时读取器件的低阻态；当组合结构处于高阻态时，由于阻变存储器此时的电阻大于ニ极管截止态的阻值，通过组合结构的电流主要是ニ极管的截止态电流，此时读取器件的高阻态，由于ニ极管的截止态电流波动性较小，所以可以有效地抑制高阻态电流的波动性；当組合结构发生从高阻态向低阻态转变吋，由于阻变存储器的开启电压(set电压)小于ニ极管的开启电压，当阻变存储器转变成低阻态时，组合结构的电流会突然増大， 此时组合结构完成了 set操作；当組合结构发生从低阻态向高阻态转变吋，由于并联的ニ极管处于反偏状态，流过组合结构的电流主要是阻变存储器的电流，在反向作用下，阻变存储器发生从低阻向高阻的转变，组合结构的电流会减小，此时组合结构完成了 reset操作。具体实施例ニ 阻变存储器和定值电阻并联构成組合结构。当组合结构处于高阻态时，由于并联电阻的阻值大于阻变存储器处于高阻态时的阻值，通过组合结构的电流主要由定值电阻決定，此时读取器件的高阻态；当组合结构处于低阻态时，由于阻变存储器此时的电阻小于定值电阻的阻值，通过组合结构的电流主要是流过阻变存储器的电流，此时读取器件的低阻态；当組合结构发生从高阻态向低阻态转变吋，阻变存储器会从高阻态转变成低阻态，此时组合结构的电流会突然増大，組合结构完成了 set操作；当組合结构发生从低阻态向高阻态转变吋，由于并联的电阻的阻值较大，流过组合结构的电流主要是阻变存储器的电流，在反向作用下，阻变存储器发生从低阻向高阻的转变，组合结构的电流会减小，此时组合结构完成了 reset操作。虽然本说明书通过具体的实施例详细描述了本专利技术的阻变存储器組合结构以及工作原理，但是本领域的技术人员应该理解，本专利技术的实现方式不限于实施例的描述范围， 在不脱离本专利技术实质和精神范围内，可以对本专利技术进行各种修改和替换。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种抑制阻变存储器阻态波动性的方法，其特征在于，将阻变存储器件R与控制器件D并联，所述控制器件D为ニ极管或定值电阻，在读取电压作用下，流过处于高阻态的阻变存储器的电流的最大值小于流过控制器件D的电流，流过控制器件D的电流小于阻变存储器处于低...
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽杰，黄如，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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。