本技術(shù)涉及計算機(jī),并且更具體地,涉及一種存儲電路、電子芯片和電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,存儲器得到了廣泛的應(yīng)用。鐵電隨機(jī)存儲器(ferroelectric?random?access?memory,feram)作為具有代表性的存儲器之一,其具有讀寫速度高、循環(huán)性能好、功耗較低及非易失特性等優(yōu)點。如圖1所示,feram可以包括第一金屬電極11、鐵電層12和第二金屬電極13。其中,第一金屬電極11可以叫作正極電極,第二金屬電極13可以叫作負(fù)極電極。第一金屬電極11與鐵電層12之間存在第一界面層21,第金屬電極13與鐵電層12之間存在第二界面層32。在feram存在極化的情況下,第一界面層12和第二界面層32的極化電荷無法被完全屏蔽,使得鐵電層12中偶極矩的正電荷和負(fù)電荷不能相互抵消,于是,第一界面層12和第二界面層32就會產(chǎn)生界面電場。界面電場的作用會引起feram的矯頑電壓(coercive?voltage)發(fā)生偏移,如圖2所示。其中,矯頑電壓是指使鐵電層12的極化強(qiáng)度變?yōu)榱愕耐獠侩妷?。圖2中,縱坐標(biāo)p表示feram的極化強(qiáng)度,橫坐標(biāo)e表示外加電壓對應(yīng)的電場強(qiáng)度。實線表示偏移前的矯頑電壓,虛線表示偏移后的矯頑電壓。也就是說,feram出現(xiàn)了印記(imprint)效應(yīng)。印記效應(yīng)會使feram的鐵電性下降,導(dǎo)致feram的存儲窗口變窄,進(jìn)而導(dǎo)致feram的可靠性降低,甚至導(dǎo)致feram失效。
2、因此,亟需一種能夠消除印記效應(yīng)以提高feram的可靠性的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種存儲電路、電子芯片和電子設(shè)備,能夠消除feram的印記效應(yīng),提高feram的鐵電性,避免feram的存儲窗口變窄,進(jìn)而提高feram的可靠性。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種存儲電路,可以包括存儲主電路、選址模塊和消除模塊。選址模塊和消除模塊均可以與存儲主電路電連接。
3、可選地,選址模塊可以用于:為存儲主電路提供第一信號。
4、消除模塊可以用于:為存儲主電路提供第二信號和第三信號。
5、其中,第二信號的幅值、第二信號的寬度、第三信號的幅值和第三信號的寬度中至少一項收斂,且第二信號和第三信號各自的寬度均可以小于第一信號的寬度。
6、本技術(shù)提供的存儲電路中,第二信號的幅值、第二信號的寬度、第三信號的幅值和第三信號的寬度中至少一項收斂,能夠使存儲主電路中的feram在不同極化方向的極化強(qiáng)度相等,界面層不存在因未被完全屏蔽的極化電荷所產(chǎn)生的界面電場,從而使feram的總極化強(qiáng)度為零,進(jìn)而完全消除feram的印記效應(yīng),避免feram的失效,也就是可以提高feram的可靠性,進(jìn)一步提高存儲電路的可靠性。
7、可以想到的是,由于選址模塊可以用于為存儲主電路提供第一信號,消除模塊可以用于為存儲主電路提供第二信號和第三信號,那么,選址模塊和消除模塊可以為信號源。當(dāng)然,選址模塊和消除模塊還可以為其他類型,本技術(shù)不做限定。
8、在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路可以包括feram、字線(word?line,wl)、位線(bit?line,bl)、板線(plate,pl)、放大器、電容和第一開關(guān)管。
9、其中,選址模塊可以與字線電連接,消除模塊可以用于與位線和板線電連接。電容的第一端和第一開關(guān)管的控制極均可以與字線電連接,電容的第二端可以與接地端電連接。第一開關(guān)管的第一極可以與位線電連接,第一開關(guān)管的第二極可以與feram的第一端電連接,feram的第二端可以與板線電連接。位線還可以與放大器的第一輸入端電連接,放大器的第二輸入端可以用于接收參考電壓,放大器的輸出端可以作為存儲主電路的輸出端,通過放大器的輸出端可以輸出存儲主電路的讀取電壓。
10、可選地,字線可以用于接收所述第一信號。板線可以用于接收第二信號。位線可以用于接收第三信號。
11、在另一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲電路還可以包括寫入模塊。寫入模塊可以用于為位線提供第四信號,和/或,寫入模塊可以為板線提供第五信號。也就是說,寫入模塊可以僅為位線提供第四信號,或者,寫入模塊可以僅為板線提供第五信號。當(dāng)然,寫入模塊還可以在為位線提供第四信號的同時,為板線提供第五信號。
12、其中,第四信號為幅值和寬度均固定的第一正向脈沖信號。第五信號為幅值和寬度均固定的第一負(fù)向脈沖信號。也就是說,第四信號的幅值、第四信號的寬度、第五信號的幅值和第五信號的寬度均固定。
13、示例性的,第四信號和第五信號也可以為脈沖信號??梢韵氲降氖?,在寫入模塊為位線提供第四信號且為板線提供第五信號的情況下,第四信號的幅值可以與第五信號的幅值相等,第四信號的寬度可以與第五信號的寬度相等。
14、與選址模塊和消除模塊類似,寫入模塊也可以為信號源。當(dāng)然,寫入模塊還可以為其他類型,本技術(shù)不做限定。
15、在一種可能實現(xiàn)的方式中,第二信號可以為雙向脈沖信號或者振蕩衰減信號。第三信號的幅值和寬度均可以為0。
16、在第二信號為雙向脈沖信號的情況下,雙向脈沖信號中第一個脈沖信號的幅值和寬度可以與第四信號或第五信號的幅值和寬度對應(yīng)相等。也就是說,第一個脈沖信號的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等,且第一個脈沖信號的寬度可以與第四信號或第五信號的寬度相等。
17、本技術(shù)中雙向脈沖信號中第一個脈沖信號的幅值與第四信號或第五信號的幅值相等,也就是說,用于消除印記效應(yīng)的信號的幅值與用于寫入數(shù)據(jù)的信號的幅值相等,不會對feram的壽命產(chǎn)生影響。
18、在第二信號為振蕩衰減信號的情況下,振蕩衰減信號在第一個振蕩周期內(nèi)的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等。
19、本技術(shù)中振蕩衰減信號在第一個振蕩周期內(nèi)的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等,也就是說,用于消除印記效應(yīng)的信號的幅值與用于寫入數(shù)據(jù)的信號的幅值相等,不會對feram的壽命產(chǎn)生影響。
20、在另一種可能實現(xiàn)的方式中,第二信號和第三信號均可以為第二正向脈沖信號?;蛘?,第二信號和第三信號均可以為第二負(fù)向脈沖信號??梢钥闯?,第二信號可以為第二正向脈沖信號或者第二負(fù)向脈沖信號。類似的,第三信號也可以為第二正向脈沖信號或者第二負(fù)向脈沖信號。
21、進(jìn)一步地,第二信號可以包括n個第一脈沖信號。第三信號可以包括m個第二脈沖信號。其中,n=m,或者,|n-m|=1。也就是可以滿足,第二信號的數(shù)量可以與第三信號的數(shù)量相等;或者,第二信號的數(shù)量與第三信號的數(shù)量之差為1。
22、可選地,n個第一脈沖信號中第一個第一脈沖信號的幅值和寬度可以與第四信號或第五信號的幅值和寬度對應(yīng)相等。也就是說,第一個第一脈沖信號的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等,第一個第一脈沖信號的寬度可以與第四信號或第五信號的寬度相等。第一個第一脈沖信號的上升沿可以在m個第二脈沖信號中第一個第二脈沖信號的上升沿之前。
23、于是,m個第二脈沖信號中第h個第二脈沖信號的幅值和/或?qū)挾瓤梢孕∮趎個第一脈沖信號中第h個第一脈沖信號的幅值和/或?qū)挾?,且第h個第二脈沖信號的幅值和/或?qū)挾瓤梢源笥趎個第一脈沖信號中第h+1個第一脈沖信號的幅值和/或?qū)挾?;其中,h為自然數(shù)。也就是說,第h個第二脈沖信號的幅值可以小于第h個第一脈沖信號的幅值且可以大于第h+1個第一脈沖信號的幅值,第h個第二脈沖信號的寬度可以小于第h個第一脈沖信號的寬度且可以大于第h+1個第一脈沖信號的寬度。
24、可以看出,n+m個脈沖信號的幅值和/或?qū)挾仁諗?,能夠使feram在不同極化方向的極化強(qiáng)度相等,從而使feram的總極化強(qiáng)度為零,進(jìn)而消除feram的印記效應(yīng),避免feram的失效,也就是可以提高feram的可靠性,進(jìn)一步提高存儲電路的可靠性。
25、在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路還可以包括第二開關(guān)管和第三開關(guān)管。其中,第二開關(guān)管和第三開關(guān)管各自的第一極均可以與消除模塊電連接,第二開關(guān)管的第二極可以與線電連接,第三開關(guān)管的第二極可以與板線電連接。
26、進(jìn)一步地,存儲電路可以用于:對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管進(jìn)行互補(bǔ)控制。也就是說,存儲電路可以控制第二開關(guān)管導(dǎo)通的同時,控制第三開關(guān)管關(guān)斷。還可以控制第二開關(guān)管關(guān)斷的同時,控制第三開關(guān)管導(dǎo)通。可以看出,第二開關(guān)管和第三開關(guān)管不會同時導(dǎo)通或關(guān)斷。
27、例如,存儲電路控制第二開關(guān)管導(dǎo)通并控制第三開關(guān)管關(guān)斷,那么,消除模塊為存儲主電路提供的第三信號可以通過導(dǎo)通的第二開關(guān)管傳輸至位線。
28、又例如,存儲電路控制第三開關(guān)管導(dǎo)通并控制第二開關(guān)管關(guān)斷,那么,消除模塊為存儲主電路提供的第二信號可以通過導(dǎo)通的第三開關(guān)管傳輸至板線。
29、示例性的,可以通過消除模塊實現(xiàn)對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的互補(bǔ)控制。當(dāng)然,存儲電路還可以包括控制模塊,通過控制模塊實現(xiàn)對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的互補(bǔ)控制,本技術(shù)不做限定。
30、在另一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路還可以包括第四開關(guān)管和第五開關(guān)管。第四開關(guān)管和第五開關(guān)管各自的第一極均可以與寫入模塊電連接,第四開關(guān)管的第二極可以與位線電連接,第五開關(guān)管的第二極可以與板線電連接。
31、可以想到的是,可以通過寫入模塊實現(xiàn)對第四開關(guān)管和第五開關(guān)管的控制,還可以通過控制模塊實現(xiàn)對第四開關(guān)管和第五開關(guān)管的控制。于是,寫入模塊為存儲主電路提供的第四信號可以通過導(dǎo)通的第四開關(guān)管傳輸至位線。寫入模塊為存儲主電路提供的第五信號可以通過導(dǎo)通的第五開關(guān)管傳輸至板線,進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入。
32、第二方面,本技術(shù)提供了一種消除方法,消除方法可以應(yīng)用于上述第一方面及其可能的實現(xiàn)方式提供的存儲電路。消除方法可以包括:接收選址模塊提供的第一信號以及消除模塊提供的第二信號和第三信號。
33、其中,第二信號的幅值、第二信號的寬度、第三信號的幅值和第三信號的寬度中至少一項收斂,且第二信號和第三信號各自的寬度均可以小于所述第一信號的寬度。
34、本技術(shù)提供的消除方法中,接收的第二信號的幅值、第二信號的寬度、第三信號的幅值和第三信號的寬度中至少一項收斂,能夠使存儲主電路中的feram在不同極化方向的極化強(qiáng)度相等,從而使feram的總極化強(qiáng)度為零,進(jìn)而消除feram的印記效應(yīng),避免feram的失效,也就是可以提高feram的可靠性,進(jìn)一步提高存儲電路的可靠性。
35、在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路可以包括feram、字線(word?line,wl)、位線(bit?line,bl)、板線(plate,pl)、放大器、電容和第一開關(guān)管。
36、其中,選址模塊可以與字線電連接,消除模塊可以用于與位線和板線電連接。電容的第一端和第一開關(guān)管的控制極均可以與字線電連接,電容的第二端可以與接地端電連接。第一開關(guān)管的第一極可以與位線電連接,第一開關(guān)管的第二極可以與feram的第一端電連接,feram的第二端可以與板線電連接。位線還可以與放大器的第一輸入端電連接,放大器的第二輸入端可以用于接收參考電壓,放大器的輸出端可以作為存儲主電路的輸出端,通過放大器的輸出端可以輸出存儲主電路的讀取電壓。
37、可選地,字線可以用于接收所述第一信號。板線可以用于接收第二信號。位線可以用于接收第三信號。
38、在另一種可能的實現(xiàn)方式中,消除方法還可以包括:接收寫入模塊提供的第四信號和/或第五信號。也就是說,可以僅接收寫入模塊提供的第四信號,或者,可以僅接收寫入模塊提供的第五信號。當(dāng)然,還可以接收第四信號的同時,接收第五信號。
39、其中,第四信號可以為幅值和寬度均固定的第一正向脈沖信號。第五信號可以為幅值和寬度均固定的第一負(fù)向脈沖信號。也就是說,第四信號的幅值、第四信號的寬度、第五信號的幅值和第五信號的寬度均固定。
40、示例性的,第四信號和第五信號也可以為脈沖信號??梢韵氲降氖?,接收第四信號和第五信號的情況下,第四信號的幅值可以與第五信號的幅值相等,第四信號的寬度可以與第五信號的寬度相等。
41、可選地,板線和位線均可以用于與寫入模塊電連接。其中,板線可以用于接收第五信號,位線可以用于接收所述第四信號。
42、在一種可能實現(xiàn)的方式中,第二信號可以為雙向脈沖信號或者振蕩衰減信號。第三信號的幅值和寬度均可以為0。
43、在第二信號為雙向脈沖信號的情況下,雙向脈沖信號中第一個脈沖信號的幅值和寬度可以與第四信號或第五信號的幅值和寬度對應(yīng)相等。也就是說,第一個脈沖信號的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等,且第一個脈沖信號的寬度可以與第四信號或第五信號的寬度相等。
44、在第二信號為振蕩衰減信號的情況下,振蕩衰減信號在第一個振蕩周期內(nèi)的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等。
45、在另一種可能實現(xiàn)的方式中,第二信號和第三信號均可以為第二正向脈沖信號?;蛘?,第二信號和第三信號均可以為第二負(fù)向脈沖信號。可以看出,第二信號可以為第二正向脈沖信號或者第二負(fù)向脈沖信號。類似的,第三信號也可以為第二正向脈沖信號或者第二負(fù)向脈沖信號。
46、進(jìn)一步地,第二信號可以包括n個第一脈沖信號。第三信號可以包括m個第二脈沖信號。其中,n=m,或者,|n-m|=1。也就是可以滿足,第二信號的數(shù)量可以與第三信號的數(shù)量相等;或者,第二信號的數(shù)量與第三信號的數(shù)量之差為1。
47、可選地,n個第一脈沖信號中第一個第一脈沖信號的幅值和寬度可以與第四信號或第五信號的幅值和寬度對應(yīng)相等。也就是說,第一個第一脈沖信號的幅值可以與第四信號或第五信號的幅值相等,第一個第一脈沖信號的寬度可以與第四信號或第五信號的寬度相等。第一個第一脈沖信號的上升沿可以在m個第二脈沖信號中第一個第二脈沖信號的上升沿之前。
48、于是,m個第二脈沖信號中第h個第二脈沖信號的幅值和/或?qū)挾瓤梢孕∮趎個第一脈沖信號中第h個第一脈沖信號的幅值和/或?qū)挾?,且第h個第二脈沖信號的幅值和/或?qū)挾瓤梢源笥趎個第一脈沖信號中第h+1個第一脈沖信號的幅值和/或?qū)挾龋黄渲?,h為自然數(shù)。也就是說,第h個第二脈沖信號的幅值可以小于第h個第一脈沖信號的幅值且可以大于第h+1個第一脈沖信號的幅值,第h個第二脈沖信號的寬度可以小于第h個第一脈沖信號的寬度且可以大于第h+1個第一脈沖信號的寬度。
49、可以看出,n+m個脈沖信號的幅值和/或?qū)挾仁諗?,能夠使feram在不同極化方向的極化強(qiáng)度相等,界面層不存在因未被完全屏蔽的極化電荷所產(chǎn)生的界面電場,從而feram的總極化強(qiáng)度為零,進(jìn)而消除feram的印記效應(yīng),避免feram的失效,也就是可以提高feram的可靠性,進(jìn)一步提高存儲電路的可靠性。
50、在一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路還可以包括第二開關(guān)管和第三開關(guān)管。其中,第二開關(guān)管和第三開關(guān)管各自的第一極均可以與消除模塊電連接,第二開關(guān)管的第二極可以與位線電連接,第三開關(guān)管的第二極可以與板線電連接。
51、進(jìn)一步地,消除方法還可以包括:對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管進(jìn)行互補(bǔ)控制。也就是說,以控制第二開關(guān)管導(dǎo)通的同時,控制第三開關(guān)管關(guān)斷。還可以控制第二開關(guān)管關(guān)斷的同時,控制第三開關(guān)管導(dǎo)通。可以看出,第二開關(guān)管和第三開關(guān)管不會同時導(dǎo)通或關(guān)斷。
52、例如,控制第二開關(guān)管導(dǎo)通并控制第三開關(guān)管關(guān)斷,那么,第三信號可以通過導(dǎo)通的第二開關(guān)管傳輸至位線。
53、又例如,控制第三開關(guān)管導(dǎo)通并控制第二開關(guān)管關(guān)斷,那么,第二信號可以通過導(dǎo)通的第三開關(guān)管傳輸至板線。
54、示例性的,可以通過消除模塊實現(xiàn)對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的互補(bǔ)控制。當(dāng)然,還可以通過存儲電路的控制模塊實現(xiàn)對第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的互補(bǔ)控制,本技術(shù)不做限定。
55、在另一種可能的實現(xiàn)方式中,存儲主電路還可以包括第四開關(guān)管和第五開關(guān)管。第四開關(guān)管和第五開關(guān)管各自的第一極均可以與寫入模塊電連接,第四開關(guān)管的第二極可以與位線電連接,第五開關(guān)管的第二極可以與板線電連接。
56、可以想到的是,可以通過寫入模塊實現(xiàn)對第四開關(guān)管和第五開關(guān)管的控制,還可以通過控制模塊實現(xiàn)對第四開關(guān)管和第五開關(guān)管的控制。于是,寫入模塊為存儲主電路提供的第四信號可以通過導(dǎo)通的第四開關(guān)管傳輸至位線。寫入模塊為存儲主電路提供的第五信號可以通過導(dǎo)通的第五開關(guān)管傳輸至板線,進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入。
57、第三方面,本技術(shù)提供了一種電子芯片,可以包括電源和上述第一方面及其可能的實現(xiàn)方式提供的存儲電路。電源可以與存儲電路電連接。
58、第四方面,本技術(shù)提供了一種電子設(shè)備,可以包括電路板和上述第三方面及其可能的實現(xiàn)方式提供的電子芯片。電子芯片可以設(shè)置在電路板上。
59、可選地,電子設(shè)備可以為存儲器等,本技術(shù)不做限定。
60、應(yīng)當(dāng)理解的是,本技術(shù)的第二方面至第四方面與本技術(shù)的第一方面的技術(shù)方案一致,各方面及對應(yīng)的可行實施方式所取得的有益效果相似,不再贅述。