存储单元及其控制方法、存储器与流程
本发明涉及存储，具体涉及一种存储单元及其控制方法、存储器。
背景技术：
1、随着互联网的发展，大多领域中应用程序的运行，依赖于多个电子设备之间的通信，比如，可穿戴设备、物联网、云计算、大数据处理等领域。由于应用程序需要的待机功耗高，而电子设备本身的电池容量小，故这些应用程序的运行，也引起了人们对非易失性存储器的关注。
2、在高性能集成电路中，电路中静态功耗的唯一来源是漏电流，超过40％的有源功率来自于漏电流。静态随机存取存储器(sram)将在功耗方面占主导地位。在不久的将来，由于sram的速度和与典型逻辑过程的兼容性，它很可能成为各种微处理器和芯片系统(soc)嵌入式技术中的首选存储器。
3、因此，如何降低sram的待机功耗，成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是：如何降低存储单元的待机功耗。
2、为解决上述问题，本发明实施例提供了一种存储单元，所述存储单元包括：第一传输管、第一rram器件、第二rram器件及第二传输管；其中：
3、所述第一传输管，一端与第一位线连接，另一端与所述第一rram器件的活性电极层连接；
4、所述第一rram器件的惰性电极层与地线连接；
5、所述第二rram器件的惰性电极层与地线连接，活性电极层与所述第二传输管连接；
6、所述第二传输管，另一端与第二位线连接；
7、所述第一传输管及第二传输管的控制端均与字线连接。
8、可选地，所述第一rram器件及第二rram器件为单极性rram器件。
9、可选地，所述第一rram器件及第二rram器件还包括：位于所述活性电极层及所述惰性电极层之间的氧化物层。
10、可选地，所述氧化物层采用原子层沉积法形成。
11、可选地，所述第一传输管及第二传输管为nmos管，所述nmos管的栅极与字线连接。
12、本发明实施例还提供了一种存储器，所述存储器包括存储阵列，所述存储阵列包括：上述任一种所述的存储单元呈阵列分布。
13、本发明实施例还提供了一种存储单元的控制方法，所述存储单元，包括：第一传输管、第一rram器件、第二rram器件及第二传输管；其中：所述第一传输管，一端与第一位线连接，另一端与所述第一rram器件的活性电极层连接；所述第一rram器件的惰性电极层与地线连接；所述第二rram器件的惰性电极层与地线连接，活性电极层与所述第二传输管连接；所述第二传输管，另一端与第二位线连接；所述第一传输管及第二传输管的控制端均与字线连接；
14、所述方法包括：
15、通过所述字线向所述第一传输管及所述第二传输管的控制端施加第一电压，使得所述第一传输管及第二传输管导通；
16、当所述第一传输管及第二传输管导通时，通过所述第一位线及第二位线，控制所述第一rram器件及第二rram器件的电阻状态，完成对所述存储单元的读写操作。
17、可选地，通过所述第一位线及第二位线，控制所述第一rram器件及第二rram器件的电阻状态，完成对所述存储单元进行读写操作，包括：
18、向所述第一位线施加逻辑低电压，并向所述第二位线施加逻辑高电压，使得所述第一rram器件呈高阻态，而所述第二rram器件呈低阻态，以向所述第一rram器件执行写逻辑“0”操作；
19、向所述第一位线施加预设第一中间电压，并向所述第二位线施加预设第二中间电压，使得所述第一rram器件保持高阻态，而所述第二rram器件保持低阻态，以对所述第一rram器件执行读逻辑“0”操作。
20、可选地，通过所述第一位线及第二位线，控制所述第一rram器件及第二rram器件的电阻状态，完成对所述存储单元的读写操作，包括：
21、向所述第一位线施加预设高电压，并向所述第二位线施加预设低电压，使得所述第一rram器件呈低阻态，而所述第二rram器件呈高阻态，以向所述第一rram器件执行写逻辑“1”操作；
22、向所述第一位线施加预设第一中间电压，并向所述第二位线施加预设第二中间电压，使得所述第一rram器件保持低阻态，而所述第二rram器件保持高阻态，以对所述第一rram器件执行读逻辑“1”操作。
23、可选地，通过检测所述第一位线和所述第二位线之间的电压差或者电流差，对所述第一rram器件执行读取操作。
24、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
25、应用本发明的方案，存储单元中设置有第一rram器件及第二rram器件，通过控制rram器件的电阻状态，可以实现对存储单元的读写操作。由于rram器件具有非易失性，故在保持模式，存储单元可以基于第一rram器件及第二rram器件自身的特性维持存储状态不变，而不需要通过向第一位线及第二位线施加高电压来维持存储状态不变，故不需要设置第一位线及第二位线为高电压，并且，存储单元中没有设置电源电压端，自然也就不存在因电源电压端、第一位线及第二位线为高电压而引起的漏电流，从而可以降低存储单元在保持模式下的功耗，也就是降低存储单元的待机功耗。
技术特征：
1.一种存储单元，其特征在于，包括：第一传输管、第一rram器件、第二rram器件及第二传输管；其中：
2.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一rram器件及第二rram器件为单极性rram器件。
3.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一rram器件及第二rram器件还包括：位于所述活性电极层及所述惰性电极层之间的氧化物层。
4.如权利要求3所述的存储单元，其特征在于，所述氧化物层采用原子层沉积法形成。
5.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一传输管及第二传输管为nmos管，所述nmos管的栅极与字线连接。
6.一种存储器，其特征在于，包括存储阵列，所述存储阵列包括：权利要求1至5任一项所述的存储单元呈阵列分布。
7.一种存储单元的控制方法，其特征在于，所述存储单元，包括：第一传输管、第一rram器件、第二rram器件及第二传输管；其中：所述第一传输管，一端与第一位线连接，另一端与所述第一rram器件的活性电极层连接；所述第一rram器件的惰性电极层与地线连接；所述第二rram器件的惰性电极层与地线连接，活性电极层与所述第二传输管连接；所述第二传输管，另一端与第二位线连接；所述第一传输管及第二传输管的控制端均与字线连接；
8.如权利要求7所述的存储单元的控制方法，其特征在于，通过所述第一位线及第二位线，控制所述第一rram器件及第二rram器件的电阻状态，完成对所述存储单元进行读写操作，包括：
9.如权利要求7所述的存储单元的控制方法，其特征在于，通过所述第一位线及第二位线，控制所述第一rram器件及第二rram器件的电阻状态，完成对所述存储单元的读写操作，包括：
10.如权利要求8或9所述的存储单元的控制方法，其特征在于，通过检测所述第一位线和所述第二位线之间的电压差或者电流差，对所述第一rram器件执行读取操作。
技术总结
一种存储单元及其控制方法、存储器。所述存储单元包括：第一传输管、第一RRAM器件、第二RRAM器件及第二传输管；其中：所述第一传输管，一端与第一位线连接，另一端与所述第一RRAM器件的活性电极层连接；所述第一RRAM器件的惰性电极层与地线连接；所述第二RRAM器件的惰性电极层与地线连接，活性电极层与所述第二传输管连接；所述第二传输管，另一端与第二位线连接；所述第一传输管及第二传输管的控制端均与字线连接。采用上述方案，可以降低存储单元的待机功耗。
技术研发人员：王一森,曾宗康,徐艺凡,渠超越,张雅
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23