基于二極管選擇的存儲器的快速讀取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲器，旨在提供一種針對基于二極管選通存儲器的快速讀取方法?；诙O管選擇的存儲器處于讀等待狀態(tài)時，位線偏置處于電壓1，而字線偏置處于電壓2，并且滿足電壓1等于電壓2或者電壓1略大于電壓2，從而使位線和字線之間的二極管處于零偏置或者反偏置狀態(tài)，當(dāng)需要對存儲單元進(jìn)行讀操作時，感應(yīng)節(jié)點無需進(jìn)行預(yù)充電，僅需要將字線偏置設(shè)置為低電壓，由于二極管是二端器件，僅會向一端的字線放電，位線會保持很短的時間，而感應(yīng)放大器也會事先處于預(yù)處理的狀態(tài)，從而能夠以最快速度讀出存儲單元的數(shù)據(jù)。
【專利說明】基于二極管選擇的存儲器的快速讀取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲器，更確切的說，本發(fā)明旨在提供一種針對基于二極管選通存儲器的快速讀取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]存儲器的讀取速度是影響存儲器性能的重要指標(biāo)之一。眾所周知的是，靜態(tài)隨機讀取存儲器(3狀1)作為片上存儲器，其讀取速度非?？?，如附圖1八所示的61存儲器，這是因為3狀1存儲單元在讀取時，存儲節(jié)點無需預(yù)充電，位線81和位線803端提前預(yù)充電至一個提供的電源電壓％0，當(dāng)?shù)刂肪€通過地址譯碼器打開字線孔時，差分感應(yīng)放大器“感應(yīng)到位線81和803上電壓變化從而快速讀出3狀1存儲單元的值，一般3狀1的讀取速度可達(dá)到納秒級。而且3狀1由于存儲節(jié)點始終保持?jǐn)?shù)據(jù)，導(dǎo)致功耗較大，以及一旦存儲器掉電之后存儲數(shù)據(jù)將全部丟失。
[0003]另一種典型的存儲器，正如附圖18所示的帶有控制柵和浮柵的一個閃存結(jié)構(gòu)，閃存是一種長壽命的非易失性存儲器，由具浮動?xùn)诺?03管組成，并以浮動?xùn)艠O是否帶電來表示數(shù)據(jù)“ 1 ”和數(shù)據(jù)“0”，因為雪崩誘發(fā)的電子可透過該一遂穿氧化層進(jìn)入浮柵層中，并予以存儲。當(dāng)需讀取該一閃存單元時，首先要向柵電極施加一定電壓，在柵電極施加電壓的狀態(tài)時向漏極施加電壓，浮柵層中是否儲存有電子決定了源極和漏極之間電流的大小，最后通過電流感應(yīng)放大器讀出數(shù)據(jù)。對該一閃存存儲單元的讀取速度相對于3狀1來說要慢得多，首先是因為對一閃存存儲單元進(jìn)行讀操作時，需要對其柵極和漏極進(jìn)行充電，其次，根據(jù)電流大小區(qū)分高低電平的電流感應(yīng)放大器比31？八1差分對感應(yīng)放大器的感應(yīng)靈敏度要低得多。一般閃存的讀取速度遠(yuǎn)低于3狀1。
[0004]此外，一種基于二極管選擇的存儲器如圖2所示，通過控制二極管是否與位線81連接來存儲數(shù)據(jù)。通常這種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法與前述閃存類似，首先對需要讀取數(shù)據(jù)的字線放電并對需要讀取數(shù)據(jù)的位線充電，保證位線電壓要高于字線電壓從而使字線和位線之間的二極管能夠?qū)?，如果二極管連接到位線，那么選中的位線就會通過二極管向字線放電，如果二極管沒有連接到位線，那么位線的電壓就會保持，然后通過感應(yīng)放大器感應(yīng)位線的電壓或者電流變化從而讀出存儲單元數(shù)據(jù)。顯然，與前述該一閃存單元類似，該基于二極管選擇的存儲器的讀取速度也會很略顯稍慢，與預(yù)期目標(biāo)不符。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的可選實施例中，一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，包括以下步驟:步驟31、在存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，和將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值并迫使存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)；步驟32、拉低一被選中讀取的存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的存儲單元之二極管陽極端所耦合的位線的電位變化，讀出被選中讀取的存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
[0006]上述方法，被選中讀取的存儲單元耦合在第一字線和第一位線間，其二極管陰極端連接到第一字線；在步驟32中:當(dāng)感應(yīng)出第一位線電位由第一電壓值下降，二極管陽極端設(shè)為實連于第一位線，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)；或者當(dāng)感應(yīng)出第一位線電位被維持在第一電壓值水準(zhǔn)，二極管陽極端設(shè)為虛連于第一位線，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的與第一邏輯態(tài)相反的第二邏輯態(tài)。
[0007]上述方法，在存儲單元存儲第一邏輯態(tài)的條件下，第一字線在一個放電時間段丁1內(nèi)由第二電壓值降低至第三電壓值；以及在放電時間段II結(jié)束后緊接著的一個維持時間段！'2內(nèi)第一位線仍然持續(xù)保持第一電壓值，直至維持時間段12結(jié)束后第一位線開始放電，并在維持時間段12結(jié)束后緊接著的一個放電時間段13內(nèi)第一位線完成放電；在第一位線開始放電后但完成放電前的一個時間節(jié)點上，一個感應(yīng)放大器感應(yīng)出第一位線的電位變化并輸出翻轉(zhuǎn)信號。
[0008]上述方法，在一種可選實施例中，所述的第一電壓值比存儲單元中二極管的正向開啟閾值大0.2?IV。上述方法，在步驟32中，拉低選中讀取的存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位至為第三電壓值，例如零電位。
[0009]在本發(fā)明的可選實施例中，一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，包括以下步驟:步驟31、在具第一、第二二極管的20存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值及迫使20存儲單元中耦合在字線與位線間的第一、第二二極管皆被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)；步驟32、拉低一被選中讀取的20存儲單元中第一、第二二極管各自陰極端所耦合的公共字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的20存儲單元中第一、第二二極管各自陽極端所分別耦合的兩個不同位線上的電位變化幅度，讀出被選中讀取的20存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
[0010]上述方法，20存儲單元中第一、第二二極管各自的陰極端連接到一個公共的第一字線，第一、第二二極管分別儲存兩個互補的邏輯數(shù)據(jù)；當(dāng)?shù)谝欢O管陽極端設(shè)為實連于第一位線而第二二極管陽極端設(shè)為虛連于第二位線，感應(yīng)出第一位線電位下降幅度大于第二位線電位變化幅度，讀出第一二極管存儲的第一邏輯態(tài)和第二二極管的第二邏輯態(tài)；或者當(dāng)?shù)谝欢O管陽極端設(shè)為虛連于第一位線而第二二極管陽極端設(shè)為實連于第二位線，感應(yīng)出第一位線電位變化幅度小于第二位線電位下降幅度，讀出第一二極管存儲的第二邏輯態(tài)和第二二極管的第一邏輯態(tài)。
[0011]在本發(fā)明的可選實施例中，一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，包括以下步驟:步驟31、在具一個二極管和一個相變電阻的1011？存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，每個101尺存儲單元具有相互串接的一個二極管和一個相變電阻；設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值并迫使1011？存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)；步驟32、拉低一被選中讀取的1011？存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位，同步感應(yīng)流經(jīng)被選中讀取的1011？存儲單元中相變電阻一端所耦合的位線的電流大小，讀出被選中讀取的1011？存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
[0012]上述方法，在步驟52中:當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻一端的位線的電流大于一個參考電流，相變電阻處于晶態(tài)，讀出1011？存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)；或者當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻一端的位線電流小于一個參考電流，相變電阻處于非晶態(tài)，讀出1011？存儲單元存儲的與第一邏輯態(tài)相反的第二邏輯態(tài)。
[0013]在本發(fā)明的可選實施例中，一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，包括以下步驟:步驟31、在202卩存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，每個202卩存儲單元包含第一、第二子存儲單元，第一、第二子存儲單元各具有相互串接的一個二極管和一個相變電阻；設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值并迫使第一、第二子存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)；步驟32、拉低一被選中讀取的2021？存儲單元中第一、第二子存儲單元各自二極管陰極端所耦合的公共字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的2021？存儲單元中第一子存儲單元相變電阻上耦合的第一位線的電流和感應(yīng)第二子存儲單元相變電阻上耦合的第二位線的電流，讀出被選中讀取的2021？存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
[0014]上述方法，在步驟32中:當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮枰欢怂詈系牡谝晃痪€上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻一端所耦合的第二位線上流經(jīng)的電流要大，第一子存儲單元的相變電阻處于晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻處于非晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)；或者，當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮枰欢怂詈系牡谝晃痪€上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻一端所耦合的第二位線上流經(jīng)的電流要小，第一子存儲單元的相變電阻處于非晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻處于晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。
[0016]圖1八是現(xiàn)有技術(shù)中典型的61-31^1存儲器結(jié)構(gòu)；
[0017]圖18是現(xiàn)有帶有控制柵和浮柵的一個閃存存儲器；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中基于二極管選通的存儲器陣列；
[0019]圖3八?38是本發(fā)明基于二極管選通的存儲器的快速讀取方法；
[0020]圖3(:是圖3八?38中存儲器的快速讀取時序圖；
[0021]圖4八?48是本發(fā)明基于20自差分如1存儲單元的存儲單元結(jié)構(gòu)；
[0022]圖扣是圖4八?48中20自差分存儲器的快速讀取時序圖；
[0023]圖5八?58是1011？相變存儲器的存儲單元結(jié)構(gòu)；
[0024]圖6八?68是2021？自差分相變存儲器的存儲單元結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0025]在圖3八?38的實施例中，基于二極管選擇/選通的存儲器器件具有多條字線(101-(1 11116,11)和多條位線(81丨11116，80，每條字線孔皆連接到字線孔譯碼單元，每條位線81皆連接到位線81譯碼單元，在運行讀取字節(jié)信息的操作時，可通過地址譯碼方式利用字線孔譯碼單元、位線81譯碼單元在存儲器陣列中選定需讀取的存儲器單元。針對具本領(lǐng)域通常知識者而言，存儲器器件的該等屬性皆屬常規(guī)知識，故本發(fā)明后續(xù)內(nèi)容將不再對該等現(xiàn)有技術(shù)贅述。
[0026]須強調(diào)的是，基于二極管選擇/選通的存儲器器件包含圖示的二極管存儲單元陣列，其陣列中每個二極管都耦合在一個位線81和一個字線II之間。具體而言體現(xiàn)在，如圖3八，陣列中每行具有與位線數(shù)量一致的數(shù)個二極管，每行中每個二極管其第一端(如陽極端)虛連或?qū)嵾B到多條位線81中與該二極管唯一對應(yīng)的一條位線上，每行的數(shù)個二極管其各自的第二端(如陰極端)皆實連到與該行二極管唯一對應(yīng)的一個公共字線孔上?；蛘哒f，陣列中每列具有與字線數(shù)量一致的數(shù)個二極管，每列中每個二極管其各自的第一端皆虛連或?qū)嵾B到與該列二極管唯一對應(yīng)的一條公共位線81上，每列中每個二極管其第二端設(shè)為實連到多條字線II中與該二極管唯一對應(yīng)的一條字線上。
[0027]在暫未讀取存儲單元的數(shù)據(jù)之前，基于二極管選擇的存儲器器件處于讀取等待狀態(tài)，期間每條位線8[的電勢皆被充電和偏置至第一電壓值％，每條字線孔的電勢皆被充電和偏置至第二電壓值\。本發(fā)明精神之一就在于，須設(shè)定第二電壓值％等于第一電壓值％或者第二電壓值\略大于第一電壓值％，亦即在讀取每個二極管存儲單元數(shù)據(jù)之前先行為位線及字線之提供所需偏壓值。在圖3八中，作為示范而展示的從左至右的若干位線81^1-1、81^、81奸1被一個位線8[偏置電壓電路偏置到第一電壓值乂工，作為示范而展示的從上至下若干字線11^-1、110+1被一個字線孔偏置電壓電路偏置到第二電壓值\。
[0028]上文已提及二極管某端口與位線可設(shè)為實連和虛連概念，基于提供更佳的解釋和增進(jìn)閱讀者對其精確地理解，借由耦合在圖3八所示一條字線1匕1和若干位線
8111+1)間的數(shù)個二極管 0(111，11-1)、0(111，11)、0(111，11+1)予以示范性闡釋。
[0029]針對二極管0 0:1，=-1)而言，其陽極端連接在位線81^-1上，連接關(guān)系設(shè)為實連，而其陰極端則直接連接在字線11^11上，該二極管陽極端填充為黑點的方框連接節(jié)點表征為實連而非虛連。針對二極管0(111，11)而言，雖然也耦合連接在字線11111與位線8匕之間，但其陽極端未實質(zhì)連接在位線81?。∩?，連接關(guān)系設(shè)為虛連，其陰極端則連接在字線II！?。∩?，注意該二極管陽極端未填充任何顏色的方框連接節(jié)點表征為虛連而非實連。針對二極管0 011，11+1)而言，其陽極端直接以設(shè)為實連的方式連接于位線81^1+1上，陰極端連接在字線孔III上，該二極管陽極端填充為黑點的方框連接節(jié)點表征為實連而非虛連。至此，籍由上述二極管連接關(guān)系的范例可以獲悉，任意指定的二極管陽極端的可以連接或者未連接到與該二極管唯一對應(yīng)的一條位線上，而該任意指定的二極管的陰極端則連接到與該二極管唯一對應(yīng)的一條字線上，二極管陽極端的虛實連接關(guān)系可依存儲信息需求而定，該連接關(guān)系其實亦代表了該存儲單元之編程數(shù)據(jù)信息。
[0030]在存儲單元陣列中，等待讀取期間位線81^-1、8匕、81^+1被偏置到第一電壓值V”字線11^-1被偏置到第二電壓值V”當(dāng)?shù)谝浑妷褐当鹊诙妷褐担ゴ髸r，前者與后者的差值々V = % — ％需滿足一定的條件，也即大的程度被限制在一定的范圍內(nèi)，八乂應(yīng)當(dāng)小于二極管的正向?qū)ㄩ撝?，否則二極管在未讀取狀態(tài)下就已經(jīng)導(dǎo)通而致使后續(xù)讀取操作不具實際意義。此設(shè)定誘發(fā)的結(jié)果顯而易見:對于陽極端連接到位線上的那些二極管而言，位線和字線之間的電位差將二極管鉗制在一零偏置狀態(tài)或一反偏置狀態(tài)，而對于陽極端未連接到位線上的二極管而言，雖不會誘發(fā)所謂反向偏置狀態(tài)但二極管陽極端是浮置的亦相當(dāng)于二極管處于零偏置狀態(tài)。
[0031]作為較佳的選擇項而非限制，通常所謂第一電壓值％不用選擇過高的電壓能級，被限制比二極管的正向開啟閾值略大即可，例如電壓乂工比二極管閾值大的程度或尺度大抵上約在0.2?IV范圍內(nèi)，此目的是使二極管在打開和關(guān)閉的開關(guān)切換狀態(tài)期間有較佳的開關(guān)比，保證讀取速度的同時還可以降低不必要的額外功耗。另外，二極管處于零偏置狀態(tài)或者反向偏置狀態(tài)，此時二極管的電容通常小于二極管正向偏置時的電容。
[0032]如圖38所示，當(dāng)需要對存儲單元進(jìn)行讀取操作時，感應(yīng)或讀取節(jié)點無需再單獨進(jìn)行預(yù)充電操作，僅需要將需等待讀取的二極管陰極端之字線偏置或拉低為低電壓能級，例如拉低到零電位。由于二極管是二端分立器件，僅會向一端(字線)放電，位線電位則會保持一個很短的時間，而感應(yīng)放大器也事先被置于預(yù)處理的狀態(tài)，從而能夠以最快速度讀出存儲單元的數(shù)據(jù)。
[0033]隨機選取一個含二極管0(04)的存儲單元之讀取操作予以闡明。依本發(fā)明精神，主張需要利用字線孔偏置電壓電路，使該二極管的陰極端所連的字線由第二電壓值\放電并被消減降低至第三電壓值讀取階段我們將試圖讓陽極端設(shè)為實連于位線的二極管0(111，11)正向?qū)?，則必定要迫使字線1匕1放電后具有第三電壓值％比位線8匕上的第一電壓值％小，不僅如此，前者比后者小的程度或差值— \也需滿足一定的條件，3 7應(yīng)當(dāng)大于二極管的正向?qū)ㄩ撝?，否則二極管在讀取階段無法有效導(dǎo)通而致使讀取操作不具實際意義，故位線8匕電勢降低的程度決定了二極管00114)導(dǎo)通與否。為了下文敘述的方便，可認(rèn)為被選中讀取的二極管存儲單元耦合在第一字線和第一位線間。耦合連接到位線81^1上的一個感應(yīng)放大器361186因位線81^1電位變化而可探測到和讀取出二極管0(111，11)的存儲信息。譬如在圖38中，若該被選中讀取的二極管0(111，11)的陽極端未見被編程連接于位線8匕，其與位線8匕間處于虛連狀態(tài)，則耦合在位線8匕和字線11111間的二極管0011，11)在讀取操作中未導(dǎo)通而處于斷開狀態(tài)，即便字線1^11電勢降低，位線8匕之電荷仍被保持而導(dǎo)致其電位不會連帶發(fā)生明顯變化，則感應(yīng)位線8匕電位變化之感應(yīng)放大器“輸出的邏輯結(jié)果并不會在讀取操作前后發(fā)生高低電平間的翻轉(zhuǎn)，因此，讀取操作中位線電位幾乎不變的情況下，二極管的該存儲數(shù)據(jù)信息被迅速讀取。
[0034]盡管圖38中未示意出，但實質(zhì)上二極管0(111，11)還有另一種相反或互補的存儲狀態(tài)，若先行編程該二極管的陽極端連接于位線8匕，與位線8匕間設(shè)為實連狀態(tài)，當(dāng)字線11111電勢降低，一旦5 V大于二極管的導(dǎo)通閾值，則耦合在位線8匕和字線1匕！間的二極管0 011，11)即刻由反向截止?fàn)顟B(tài)或零偏置狀態(tài)轉(zhuǎn)向正向?qū)ǎ痪€81??！的電位在讀取操作條件下隨著時間推移而發(fā)生顯著變化，其結(jié)果會誘使監(jiān)測感應(yīng)位線8匕電位變化的電壓感應(yīng)放大器3八輸出的邏輯狀態(tài)結(jié)果發(fā)生翻轉(zhuǎn)，因此在位線電位下降情況下二極管的該存儲數(shù)據(jù)信息也被迅速讀取。當(dāng)感應(yīng)出位線8111如第一位線的電位由第一電壓值乂工下降，二極管0(111,11)陽極端設(shè)為實連于位線8匕，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)，如數(shù)據(jù)信息邏輯1 ；或者當(dāng)感應(yīng)出位線8匕如第一位線電位被維持在第一電壓值\水準(zhǔn)，位線81電位幾乎沒有變化或變化幅度微小，二極管0 011，陽極端設(shè)為虛連于位線8匕，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的與第一邏輯態(tài)相反的第二邏輯態(tài)，如數(shù)據(jù)信息邏輯0。
[0035]基于二極管選擇的存儲器的快速讀取方法的時序如圖3(:所示，反映了圖3八?38存儲單元從讀取之前到讀取操作中的各個信號的時序變化情形。圖3八中，當(dāng)被選中的二極管0(% 存儲單元處于等待讀取狀態(tài)時，位線8匕偏置為第一電壓值1，字線11^11偏置為第二電壓值圖38中，當(dāng)對存儲單元進(jìn)行讀取操作時，地址譯碼器選中需讀取操作的存儲單元二極管0化，=)陰極端所連的字線11^11，并將其電壓由第二電壓值\變?yōu)槠┤缌汶娢坏牡谌妷褐担?，這期間，與被選中讀取的二極管0011，陽極端之間設(shè)為實連的位線8匕的原始電位被短暫保持后開始放電。
[0036]被選中讀取的二極管兩端分別連接的字線11^1、位線8匕各自電位時序變化在后續(xù)內(nèi)容中將——闡明。從字線發(fā)生放電起，在較短的放電時間段?1861 (11)內(nèi)字線11111迅速完成放電。雖然字線1匕1已經(jīng)開始放電，但此時位線8匕電位卻沒有任何變化，甚至在字線1匕1放電完成之后，位線8匕的電位在時間段?1861結(jié)束后緊接著的一個維持時間段內(nèi)仍然會保持不變，而被維持在電壓乂工的水準(zhǔn)。直至在時間段結(jié)束后，位線8匕才開始放電而電位逐步遞減降低，并在結(jié)束后緊接著的一個放電時間段(73)內(nèi)，位線81^1的電位才完成放電而大幅度降低，并最終在1131-(1180^1-86結(jié)束之后處于一個相對平穩(wěn)的末態(tài)電平水準(zhǔn)。在時間維度上，隨著時間向后推移，時間段1131-(11801181-86是前后依次連續(xù)的三個時間段,任意兩段時間段之間沒有時間重疊也無時間間隙，…1861之后緊接著是再之后緊接
[0037]作為示范而非限制，可設(shè)位線8匕連接于感應(yīng)放大器“的一個輸入端，位線8匕電位持續(xù)降低直至降至一個第四電壓值，當(dāng)?shù)谒碾妷褐敌∮诟袘?yīng)放大器“的另一個輸入端耦合的一個預(yù)設(shè)參考電壓的瞬間，籍由兩輸入端的電位比較結(jié)果，處于預(yù)處理狀態(tài)的感應(yīng)放大器“可迅速讀出存儲單元的數(shù)據(jù)存儲信息，其后位線8匕電位仍然會持續(xù)降低，直放電結(jié)束后至被置于相對穩(wěn)定的末態(tài)電位。仍然參見圖30，從字線11^11開始放電起，到感應(yīng)放大器“輸出的邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，例如從低電平的邏輯0翻轉(zhuǎn)到高電平的邏輯1 (或相反)，這期間感應(yīng)放大器“讀出存儲數(shù)據(jù)信息的讀取時間段為11*6^1。標(biāo)記字線1匕1開始放電的一個起始時間節(jié)點I…，標(biāo)記位線81^11開始放電后但完成放電前的一個讀出時間節(jié)點I，在剛好到讀出時間節(jié)點的瞬間位線8匕降低得低于一個參考電壓而導(dǎo)致感應(yīng)放大器“輸出的邏輯信號發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此時數(shù)據(jù)信息被讀出，起始時間節(jié)點I#和讀出時間節(jié)點I之間的持續(xù)時間表征讀出時間段II'冊(1 (14)，可以獲悉，該讀取時間段II'冊(1截止于維持時間段1(311101(1結(jié)束之后卻在放電時間段完成之前。毫無疑慮，本發(fā)明這種基于二極管選擇存儲器的快速讀取方法節(jié)省了對字線位線預(yù)充電的時間，并且感應(yīng)放大器在讀取之前就處于預(yù)處理狀態(tài)，感應(yīng)速度也會加快，因此進(jìn)一步加快了讀取速度，這是本領(lǐng)域具通常知識之技術(shù)人員所樂見其成的。
[0038]基于權(quán)衡如何進(jìn)一步提高讀取速度，本發(fā)明的基于二極管選擇的存儲器器件還可以采取另一種20(1^0 010(168)自差分的存儲單元結(jié)構(gòu)，即每個存儲單元包含存儲互補邏輯數(shù)據(jù)的兩個二極管，一個存儲數(shù)據(jù)信息“0”，另一個存儲數(shù)據(jù)信息“ 1 ”。作為范例，20存儲單元結(jié)構(gòu)如圖4八?48所示，可采用自差分的結(jié)構(gòu)的方式來進(jìn)一步加快讀速度。在圖4八中，未讀取數(shù)據(jù)之前，20存儲單元處于讀取等待狀態(tài)，期間每條位線81的電勢皆被偏置至第一電壓值乂工一電壓1，每條字線孔的電勢皆被充電和偏置至第二電壓值％—電壓2。在圖48中，每個20存儲單元包含陣列中位于同一行的互補的一個第一二極管00:1，=-1)和一個第二二極管0 其中二極管0(% =-1)的陽極端設(shè)為實連的方式連接于位線81=-1上，但二極管0011，4的陽極端以設(shè)為虛連的方式耦合在位線81??！上，前者可以編程存儲一個邏輯數(shù)據(jù)信息“1”，后者可編程存儲一個邏輯數(shù)據(jù)信息“0”，或以相反的邏輯方式編程。在圖48中，當(dāng)對20存儲單元進(jìn)行讀取操作時，地址譯碼器選中需要進(jìn)行讀取操作的二極管0 0:！，11-1)和0(111，11)兩者陰極端同步一起連接的公共字線11^11后,基于敘述的方便字線11^11可稱第一字線，將字線^^111電壓由第二電壓值放電而降低至一個第三電壓值73 (如例)一電壓3，通過地址譯碼器選中需讀取的第一二極管0(04-1)的陽極端所耦合的位線81:1-1，和選中需讀取的第二二極管0(0，的陽極端所耦合的位線8匕，基于敘述的方便位線81^1-1和位線8匕可分別稱第一、第二位線，其中位線81^1-1短暫保持電荷后開始放電。雖然位線8111因工藝限制或各種串?dāng)_會略微降低，但位線8匕電位減小或波動幅度很小，可認(rèn)為仍然維持在第一電壓值的水準(zhǔn)，較之位線81^-1的變化幅度幾乎可以忽略，最終位線81^-1電位下降變化的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于位線8匕電位變化的幅度。針對20存儲單元而言，位線8匕、位線81^1-1分別耦合連接到一個感應(yīng)放大器“的兩個輸入端，電壓感應(yīng)放大器“比較位線81^1、位線81^1-1各自的電位水準(zhǔn)之后，放大器會輸出反映了第一、第二二極管存儲的數(shù)據(jù)信息的比較結(jié)果。此外在圖中未示意的實施例中，可將第一、第二二極管各自陽極端與位線設(shè)為實連或虛連的方式對調(diào)，如二極管0(04-1)的陽極端對應(yīng)設(shè)為虛連于位線81^1-1而二極管00:1，4的陽極端對應(yīng)設(shè)為實連于位線8匕，反之亦然，位線81^1-1電位變化的幅度會小于位線8匕電位變化的幅度。當(dāng)試圖將二極管0 0:1，=-1)的陽極端對應(yīng)設(shè)為實連于位線81^1-1同時二極管0(04)的陽極端設(shè)為實連于位線8匕，或它們各自陽極端與對應(yīng)位線間同時設(shè)為虛連，則位線81^1-1、81??！各自的變化幅度大抵相當(dāng)，讀出的數(shù)據(jù)信息應(yīng)當(dāng)是同時存儲“0”或“1”。
[0039]反映圖4八?48讀取等待階段到讀取階段的時序信號如圖4?:所示，字線11^1、位線81^1-1、位線8匕各自電位信號的時序可載為:字線1匕1開始發(fā)生放電后，在較短的時間段1^1861內(nèi)完成放電。雖然字線11^11已經(jīng)開始放電，但位線81^1-1的電位在字線11^1開始放電后保持不變，甚至在字線11^1放完電之后位線81^-1的電位仍然會保持一個持久為11^11101(1的時間段,在時間段11311101(1結(jié)束后，位線81^1-1才開始放電而電位逐步降低，并在11311101(1結(jié)束后緊接著的一個時間段內(nèi)位線81^1-1放電完成而導(dǎo)致電位大幅度降低。當(dāng)位線81^1-1的電位降至比位線8匕的電位低時，處于預(yù)處理狀態(tài)的感應(yīng)放大器“迅速讀出存儲單元的數(shù)據(jù)存儲信息:二極管0 0:1，=-1)倚仗陽極設(shè)為實連至位線8111-1，致使位線81^1-1電位下降變化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)速度比位線81^1變化快,在位線81^1-1開始放電后但完成放電前的某一個時間節(jié)點1-，位線81^1-1的瞬態(tài)電位比8匕1的瞬態(tài)電位低，并且從時間節(jié)點之后位線81^1-1的電位始終都低于位線8匕1的電位，當(dāng)位線81^1-1電位下降至低于位線81=電位，剛好在讀出時間節(jié)點感應(yīng)放大器“輸出的邏輯信號發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出讀出的數(shù)據(jù)信息。從字線11111開始放電到感應(yīng)放大器“輸出的邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，例如從低電平的邏輯0翻轉(zhuǎn)到高電平的邏輯1 (或相反)，期間感應(yīng)放大器“讀取出存儲信息的時間段為11*6^1。
[0040]圖4(:與圖3(:讀取時序基本類似，但20存儲單元自身獨有但不同于10存儲單元的是:針對選中的兩根位線81^1-1和位線8匕而言，其中一個二極管0 0:1，=-1)導(dǎo)通而促使位線81^1-1放電，另一個二極管0(% 4不導(dǎo)通仍然截止而保持位線8匕的電荷幾乎不變，差分感應(yīng)放大器“據(jù)兩根位線81^1-1和位線8匕二者的電位差而更快速的讀出存儲單元存儲的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝欢O管0 0:1，=-1)陽極端設(shè)為實連于位線81^1-1如第一位線而第二二極管0 0:1，4陽極端設(shè)為虛連于位線8匕如第二位線，可感應(yīng)出位線81^-1電位下降幅度大于位線81^1電位變化幅度，從而讀出第一二極管0(111，11-1)存儲的第一邏輯態(tài)和第二二極管0(111，11)的第二邏輯態(tài)，例如分別為數(shù)據(jù)信息邏輯1和邏輯0 ；或者當(dāng)?shù)谝欢O管0(0，=-1)陽極端設(shè)為虛連于位線81^1-1如第一位線而第二二極管0 011，陽極端設(shè)為實連于位線8匕如第二位線，可感應(yīng)出位線8^1-1電位變化幅度小于位線8匕電位下降幅度，讀出第一二極管0(0，=-1)存儲的第二邏輯態(tài)和第二二極管0 011,=)的第一邏輯態(tài)，如分別為邏輯0和邏輯1。
[0041]在另一些可選實施例中，本發(fā)明這種快速度讀取的方法還可以應(yīng)用到二極管選擇的相變存儲器中。參見圖5八?58所示，以1013(1(110(1411*6818^)10為例，相變存儲器器件的存儲單元陣列結(jié)構(gòu)示意圖如圖5八所示，每個1011？存儲單元中，所包含的相互串聯(lián)連接的相變電阻和二極管對應(yīng)連接在一條位線和一條字線間。在圖5八中，當(dāng)相變存儲器器件處于讀取等待狀態(tài)時，每條位線81^1-1、8111, 8111+1皆被偏置處于第一電壓值V”而每條字線11111-1、11^11、11^11+1皆被偏置處于第二電壓值，并且先行設(shè)定第一電壓值等于第二電壓值\或者第一電壓值％略小于第二電壓值\，從而使位線81^11和字線11^11之間的二極管0(111,11)處于零偏置或反偏置狀態(tài)，二極管0 011，=)截止則無電流流經(jīng)連接于二極管0 0:！，
的陽極端與位線8匕之間的相變電阻尺^，!!)。在圖58中，當(dāng)需要對被選中讀取的1011？存儲單元進(jìn)行讀取操作時，感應(yīng)讀取節(jié)點無需進(jìn)行預(yù)充電，僅需要將需讀取的存儲單元中二極管00:1，=)陰極端所連的字線11^11從等待狀態(tài)的第二電壓值％偏置降低到小于％的第三電壓值％，如拉低到零電位。在被選中讀取的1011？存儲單元中，相變電阻8(111，11) 一端耦合連接到位線8匕上，相變電阻8011，=)的另一端與二極管0 0:1，=)的陽極端連接，而二極管00114)的陰極端則連接到字線11111。由于二極管是二端器件，僅會向一端(字線)放電，拉低字線11^11電位的同時，位線81^1電位會保持很短的時間，感應(yīng)放大器3八事先處于預(yù)處理的狀態(tài)，讀取操作后流經(jīng)位線8匕的電流會被電流感應(yīng)放大器感應(yīng)和監(jiān)測到。本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知道，存儲單元的相變電阻8(111，11)阻值可以被編程調(diào)節(jié)至不同，耦合連接至位線81^1的電流感應(yīng)放大器探測或感應(yīng)出位線81^1是否存在電流，或流經(jīng)位線81^1電流值的大小，并與一個參考電流比較，可讀取相變電阻8(111，11)的編程信息，電流較小時表征阻值較大而體現(xiàn)出相變電阻的非晶態(tài)，或者電流較大時表征阻值較小而體現(xiàn)出相變電阻的晶態(tài)，這也是相變電阻兩個互補的邏輯數(shù)據(jù)信息，藉以實現(xiàn)快速讀出包含二極管0(04)、相變電阻0(111,11)的1011？存儲單元的存儲數(shù)據(jù)信息。體現(xiàn)在，當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻0(111,11) —端的位線8匕的電流大于一個參考電流，相變電阻8(111,11)處于晶態(tài)，讀出1011？存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)，如數(shù)據(jù)信息邏輯1 ；或者當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻8(111，11) 一端的位線81?。‰娏餍∮谝粋€參考電流，相變電阻6(111，11)處于非晶態(tài)，讀出1011？存儲單元存儲的相反的第二邏輯態(tài)，如數(shù)據(jù)信息邏輯0。
[0042]為了能夠進(jìn)一步提高感應(yīng)放大器讀出數(shù)據(jù)的速度，相變存儲器也可采取202尺的自差分存儲單元結(jié)構(gòu)，如圖6八?68所示，2028的自差分存儲單元含有第一、第二兩個子存儲單元，第一子存儲單元包含一個相變電阻8(111，11-1)和一個二極管0011，11-1),它們串聯(lián)連接。第二子存儲單元包含一個相變電阻8(111，11)和一個二極管0011，11),它們亦為串聯(lián)連接。在圖6八中，當(dāng)相變存儲器器件處于讀取等待狀態(tài)時，每條位線81^-1、8匕、8111+1皆被偏置處于第一電壓值V”而每條字線11^11-1、11111 ? 11111+1皆被偏置處于第二電壓值V”并且先行設(shè)定第一電壓值％等于第二電壓值\或者第一電壓值％略小于第二電壓值\，從而使位線81^1-1和字線11^11之間的二極管0(111，11-1)處于零偏置或反偏置狀態(tài)，位線8匕和字線11^11之間的二極管0(111，11)處于零偏置或反偏置狀態(tài)，二極管0 (111, =-1)、0 (111, 11)截止，貝0無電流流經(jīng)連接于相變電阻8(111，11-1) 一端的位線81^1-1，也沒有電流流經(jīng)連接于相變電阻尺(111, 11) 一端的位線8匕。在被選中讀取的2021？存儲單元中，相變電阻8(111，11-1) 一端耦合連接到位線81^1-1上，相變電阻80114-1)的另一端與二極管0 011，=-1)的陽極端連接，而二極管00:1，=-1)的陰極端則連接到字線孔!!!。同樣，相變電阻尺化，11) 一端耦合連接到位線8匕上，相變電阻尺化，!!)的另一端與二極管0(% 4的陽極端連接，而二極管0011，4的陰極端則連接到字線11111。
[0043]在圖68中，當(dāng)需要對被選中讀取的2021？存儲單元進(jìn)行讀取操作時，感應(yīng)讀取節(jié)點無需進(jìn)行預(yù)充電，僅需要將與需讀取的存儲單元中二極管0(0，=-1)、0 0:1，=)兩者各自的陰極端連接的公共字線11^11從等待狀態(tài)的第二電壓值％偏置降低到小于％的第三電壓值％，如拉低到零電位。其中一個位線81^1-1例如第一位線與公共字線11^11間的相變電阻尺011，11-1)的阻值，不同于另一個位線8匕例如第二位線與公共字線11^11間相變電阻8011，=)的阻值。則流經(jīng)位線81^1-1的電流與流經(jīng)位線8匕的電流會存有差異，位線81^-1、位線8匕分別連接到差分感應(yīng)放大器“的兩個輸入端，流經(jīng)該兩個不同位線的電流值差異，可通過連接到位線81^1-1、位線8匕的電流差分感應(yīng)放大器“探測和感應(yīng)到，而且流經(jīng)位線81^1-1的電流與流經(jīng)位線81??！的電流的比較結(jié)果，會由放大器“輸出的邏輯高低電平體現(xiàn)出，從而快速的讀出2021？存儲單元的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮?(111，=-1) 一端所耦合的位線81^1-1如第一位線上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻8(111,11) —端所耦合的位線81^1如第二位線上流經(jīng)的電流要大，第一子存儲單元的相變電阻I？ 0:1，11-1)處于晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻8(111，11)處于非晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)，如分別為數(shù)據(jù)信息邏輯1和邏輯0 ；或者當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮?(111，11-1) 一端所稱合的位線81^1-1如第一位線上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻8(111,11) —端所耦合的位線8匕如第二位線上流經(jīng)的電流要小，第一子存儲單元的相變電阻8(111,11-1)處于非晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻8(111,11)處于晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)，如分別為數(shù)據(jù)信息邏輯0和邏輯1，這是自差分存儲單元結(jié)構(gòu)的讀取方法。
[0044]可以獲悉，本發(fā)明基本思路大致為，基于二極管選擇的存儲器處于讀等待狀態(tài)時，位線偏置處于電壓1，而字線偏置處于電壓2，并且滿足電壓1等于電壓2或者電壓1略小于電壓2，從而使位線和字線之間的二極管處于零偏置或者反偏置狀態(tài)，二極管的電容小于正偏置時的電容。電壓1的值比二極管的閾值大0.2?IV。當(dāng)需要對存儲單元進(jìn)行讀操作時，感應(yīng)節(jié)點無需進(jìn)行預(yù)充電，僅需要將字線偏置設(shè)置為低電壓，例如07，由于二極管是二端器件，僅會向一端字線放電，位線會保持很短的時間，而感應(yīng)放大器也會事先處于預(yù)處理的狀態(tài)，從而能夠以最快速度讀出存儲單元的數(shù)據(jù)。
[0045]其次，為了進(jìn)一步提高讀速度，本發(fā)明基于二極管選擇的存儲單元可以采取20自差分的存儲結(jié)構(gòu)，即每個存儲單元包含互補的兩個二極管，一個存儲數(shù)據(jù)“0”，另一個存儲數(shù)據(jù)“1”，存儲單元結(jié)構(gòu)采用自差分的方式來進(jìn)一步加快讀速度。20存儲單元的讀取時序與10存儲單元類似，所不同的是，選中的兩個第一、第二位線由于一個二極管導(dǎo)通而放電，另一個二極管不導(dǎo)通而電荷保持，差分感應(yīng)放大器根據(jù)二者的差別從而更快速的讀出存儲單元存儲的數(shù)據(jù)。
[0046]再者，本發(fā)明這種快速度的方法還可以應(yīng)用到二極管選擇的相變存儲器中，以1011？為例，當(dāng)相變存儲器處于等待狀態(tài)時，位線偏置處于電壓1，而字線偏置處于電壓2，并且滿足電壓1等于電壓2或者電壓1略小于電壓2，從而使位線和字線之間的二極管處于反偏置狀態(tài)，沒有電流流過相變電阻。當(dāng)需要對相變電阻進(jìn)行讀操作時，感應(yīng)節(jié)點無需進(jìn)行預(yù)充電，僅需要將字線偏置設(shè)置為價，由于二極管是二端器件，僅會向一端(字線)放電，位線會保持很短的時間，而感應(yīng)放大器也會事先處于預(yù)處理的狀態(tài)，根據(jù)相變電阻阻值不同，通過感應(yīng)放大器感應(yīng)電流大小從而能夠快速讀出存儲單元的數(shù)據(jù)。
[0047]另外，為了能夠進(jìn)一步提高感應(yīng)放大器讀出數(shù)據(jù)的速度，相變存儲器可采取202尺的自差分單元結(jié)構(gòu)，任意一個存儲單元的兩個第一、第二位線8匕803分別存儲不同的數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取時而這電流的差異通過差分感應(yīng)放大器能夠更快速的讀出數(shù)據(jù)。
[0048]綜上描述，本發(fā)明提出一種基于二極管選擇存儲器的快速讀方法，通過事先對位線和字線施加一個合適的電壓，將二極管處于零偏置或者略微反偏置狀態(tài)。當(dāng)需要對存儲單元進(jìn)行讀操作時，無需對字線和位線進(jìn)行預(yù)充電，選中的位線和字線直接可通過感應(yīng)放大器讀出數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步提高讀速度，存儲單元可采取自差分單元結(jié)構(gòu)，通過差分感應(yīng)放大器更快速的讀出數(shù)據(jù)。該方法即可以有效減小二極管兩端的偏置電壓，降低二極管漏電，減小芯片功耗，又可減小二極管的電容，去除預(yù)充電時間，提高數(shù)據(jù)讀取速度。
[0049]以上，通過說明和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1、在存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，和將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值并迫使存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)； 步驟S2、拉低一被選中讀取的存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的存儲單元之二極管陽極端所耦合的位線的電位變化，讀出被選中讀取的存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，被選中讀取的存儲單元耦合在第一字線和第一位線間，其二極管陰極端連接到第一字線；在步驟S2中: 當(dāng)感應(yīng)出第一位線電位由第一電壓值下降，二極管陽極端設(shè)為實連于第一位線，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)；或者 當(dāng)感應(yīng)出第一位線電位被維持在第一電壓值水準(zhǔn)，二極管陽極端設(shè)為虛連于第一位線，籍此讀出被選中讀取的存儲單元存儲的與第一邏輯態(tài)相反的第二邏輯態(tài)。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在存儲單元存儲第一邏輯態(tài)的條件下，第一字線在一個放電時間段Tl內(nèi)由第二電壓值降低至第三電壓值；以及 在放電時間段Tl結(jié)束后緊接著的一個維持時間段T2內(nèi)第一位線仍然持續(xù)保持第一電壓值，直至維持時間段T2結(jié)束后第一位線開始放電，并在維持時間段T2結(jié)束后緊接著的一個放電時間段T3內(nèi)第一位線完成放電； 在第一位線開始放電后但完成放電前的一個時間節(jié)點上，一個感應(yīng)放大器感應(yīng)出第一位線的電位變化并輸出翻轉(zhuǎn)信號。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一電壓值比存儲單元中二極管的正向開啟閾值大0.2?IV。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，拉低選中讀取的存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位至為零電位的第三電壓值。
6.一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1、在具第一、第二二極管的2D存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值及迫使2D存儲單元中耦合在字線與位線間的第一、第二二極管皆被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)； 步驟S2、拉低一被選中讀取的2D存儲單元中第一、第二二極管各自陰極端所耦合的公共字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的2D存儲單元中第一、第二二極管各自陽極端所分別耦合的兩個不同位線上的電位變化幅度，讀出被選中讀取的2D存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信肩、O
7.權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，2D存儲單元中第一、第二二極管各自的陰極端連接到一個公共的第一字線，第一、第二二極管分別儲存兩個互補的邏輯數(shù)據(jù)； 當(dāng)?shù)谝欢O管陽極端設(shè)為實連于第一位線而第二二極管陽極端設(shè)為虛連于第二位線，感應(yīng)出第一位線電位下降幅度大于第二位線電位變化幅度，讀出第一二極管存儲的第一邏輯態(tài)和第二二極管的第二邏輯態(tài)；或者 當(dāng)?shù)谝欢O管陽極端設(shè)為虛連于第一位線而第二二極管陽極端設(shè)為實連于第二位線，感應(yīng)出第一位線電位變化幅度小于第二位線電位下降幅度，讀出第一二極管存儲的第二邏輯態(tài)和第二二極管的第一邏輯態(tài)。
8.一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1、在具一個二極管和一個相變電阻的IDlR存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，每個IDlR存儲單元具有相互串接的一個二極管和一個相變電阻； 設(shè)定第二電壓值不低于第一電壓值并迫使IDlR存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)； 步驟S2、拉低一被選中讀取的IDlR存儲單元之二極管陰極端所耦合的字線的電位，同步感應(yīng)流經(jīng)被選中讀取的IDlR存儲單元中相變電阻一端所稱合的位線的電流大小,讀出被選中讀取的IDlR存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟S2中: 當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻一端的位線的電流大于一個參考電流，相變電阻處于晶態(tài)，讀出IDlR存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)；或者 當(dāng)流經(jīng)連接于相變電阻一端的位線電流小于一個參考電流，相變電阻處于非晶態(tài)，讀出IDlR存儲單元存儲的與第一邏輯態(tài)相反的第二邏輯態(tài)。
10.一種基于二極管選擇的存儲器的讀取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1、在2D2R存儲單元處于等待讀取階段，將存儲器每條位線均偏置至第一電壓值，及將存儲器每條字線均偏置至第二電壓值，每個2D2R存儲單元包含第一、第二子存儲單元，第一、第二子存儲單元各具有相互串接的一個二極管和一個相變電阻； 設(shè)定第一電壓值不低于第二電壓值并迫使第一、第二子存儲單元中耦合在字線與位線間的二極管被鉗制于零偏置或反偏置狀態(tài)； 步驟S2、拉低一被選中讀取的2D2R存儲單元中第一、第二子存儲單元各自二極管陰極端所耦合的公共字線的電位，同步感應(yīng)被選中讀取的2D2R存儲單元中第一子存儲單元相變電阻上耦合的第一位線的電流和感應(yīng)第二子存儲單元相變電阻上耦合的第二位線的電流，讀出被選中讀取的2D2R存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)信息。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟S2中: 當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮枰欢怂詈系牡谝晃痪€上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻一端所耦合的第二位線上流經(jīng)的電流要大，第一子存儲單元的相變電阻處于晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻處于非晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)；或者 當(dāng)?shù)谝蛔哟鎯卧南嘧冸娮枰欢怂詈系牡谝晃痪€上流經(jīng)的電流，比第二子存儲單元的相變電阻一端所耦合的第二位線上流經(jīng)的電流要小，第一子存儲單元的相變電阻處于非晶態(tài)而第二子存儲單元的相變電阻處于晶態(tài)，讀出第一子存儲單元存儲的第二邏輯態(tài)及第二子存儲單元存儲的第一邏輯態(tài)。
【文檔編號】G11C7/06GK104332171SQ201410534829
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】亢勇, 陳邦明 申請人:上海新儲集成電路有限公司