[發(fā)明專(zhuān)利]用于存儲(chǔ)器單元的自終止寫(xiě)入

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410434104.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104599709A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.戈?duì)柨?/a>;D.K.納爾遜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類(lèi)號(hào): G11C16/02
• 分類(lèi)號(hào): G11C16/02;G11C16/06
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;徐紅燕

關(guān)于聯(lián)邦政府贊助研究或開(kāi)發(fā)的聲明

本發(fā)明是根據(jù)由美國(guó)政府授予的09-C-0070在政府支持下完成的。政府在本發(fā)明中具有一定權(quán)限。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及存儲(chǔ)器設(shè)備并且更具體地涉及使用可編程阻抗元件的非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備。

背景技術(shù)

大多數(shù)現(xiàn)代電子設(shè)備包括功率源、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件、用于處理數(shù)據(jù)的部件、用于接收用戶輸入的部件、以及用于遞送用戶輸出的部件。期望的是此類(lèi)電子設(shè)備具有長(zhǎng)的電池壽命、強(qiáng)大的處理能力以及大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但是同時(shí)，也期望電子設(shè)備保持小且輕質(zhì)的外形因數(shù)。為了滿足這些沖突的需求，期望這些設(shè)備的部件變得更小，具有更好的性能。

一般地期望存儲(chǔ)器部件例如以更快的讀取和寫(xiě)入操作在較小的空間中存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)。非易失性存儲(chǔ)器的當(dāng)前類(lèi)型包括機(jī)電硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（hard?drive），其中讀/寫(xiě)頭從和向一系列旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。其它類(lèi)型的非易失性存儲(chǔ)器包括使用晶體管和其它設(shè)備（例如，電容器、浮柵MOSFET）以在沒(méi)有任何移動(dòng)部分且在具有更快的讀取和寫(xiě)入訪問(wèn)的情況下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的固態(tài)存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)一般地描述了用于向諸如碳納米管（CNT）存儲(chǔ)器設(shè)備之類(lèi)的基于可編程阻抗元件存儲(chǔ)器設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)的技術(shù)。該技術(shù)在某些實(shí)例中可提供更快且更精確的讀取和寫(xiě)入操作。

在一個(gè)示例中，在基于可編程阻抗元件存儲(chǔ)器單元上執(zhí)行寫(xiě)入操作的方法包括執(zhí)行寫(xiě)入操作以改變可編程阻抗元件的電阻；在寫(xiě)入操作期間監(jiān)視可編程阻抗元件的電阻；并且響應(yīng)于檢測(cè)到可編程阻抗元件的電阻已通過(guò)閾值值而終止寫(xiě)入操作。

在另一示例中，基于碳納米管存儲(chǔ)器設(shè)備包括碳納米管（CNT）元件；讀取電路，被配置成在寫(xiě)入操作期間確定CNT元件的電阻；以及寫(xiě)入電路，被配置成作為執(zhí)行寫(xiě)入操作的一部分而改變CNT元件的電阻，其中，寫(xiě)入電路還被配置成基于讀取電路檢測(cè)到CNT元件的電阻已通過(guò)閾值值而終止寫(xiě)入操作。

在另一示例中，基于可編程阻抗元件存儲(chǔ)器設(shè)備包括可編程阻抗元件；讀取電路，被配置成在寫(xiě)入操作期間確定可編程阻抗元件的電阻；以及寫(xiě)入電路，被配置成作為執(zhí)行寫(xiě)入操作的一部分而改變可編程阻抗元件的電阻，其中，寫(xiě)入電路還被配置成基于讀取電路檢測(cè)到可編程阻抗元件的電阻已通過(guò)閾值值而終止寫(xiě)入操作。

在附圖和以下描述中闡述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)該描述和附圖以及根據(jù)權(quán)利要求，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。

附圖說(shuō)明

圖1示出了可用來(lái)實(shí)施本公開(kāi)的技術(shù)的基于碳納米管存儲(chǔ)器單元的電路圖。

圖2示出了如根據(jù)當(dāng)前公開(kāi)限定的CNT元件的Rhigh和Rlow分布的概念表示。

圖3示出了跨CNT元件施加恒定高電壓時(shí)的CNT元件電阻振蕩的概念圖示。

圖4示出了用并未與CNT元件的電阻振蕩周期（Tres_period）的一半匹配的恒定寫(xiě)1和寫(xiě)0?Tpulse進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)的CNT元件電阻變化的概念圖示。示出了寫(xiě)入操作（op）A—F。

圖5示出了可用來(lái)實(shí)施本公開(kāi)的技術(shù)的CNT存儲(chǔ)器單元的陣列的圖。

圖6示出了對(duì)自終止參考電阻Rwrite1_ref和Rwrite0_ref進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)的CNT元件電阻變化的概念圖。示出了寫(xiě)入操作（op）A—F。

圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)的技術(shù)的對(duì)基于可編程阻抗元件存儲(chǔ)器單元執(zhí)行寫(xiě)入操作的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)描述了基于可編程阻抗元件的非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備，其包括將在寫(xiě)入操作期間監(jiān)視設(shè)備的可編程阻抗元件的電阻的電路。當(dāng)功率被去除時(shí)保持已編程阻抗?fàn)顟B(tài)的可編程阻抗元件的示例是碳納米管（CNT）元件。有時(shí)將相對(duì)于CNT元件來(lái)描述本公開(kāi)的技術(shù)，但應(yīng)理解的是該技術(shù)一般地適用于利用可編程阻抗元件的任何存儲(chǔ)器設(shè)備，該可編程阻抗元件的阻抗在功率被去除時(shí)被改變以定義“0”和“1”數(shù)據(jù)狀態(tài)，無(wú)論該設(shè)備是否保持已編程狀態(tài)。此類(lèi)設(shè)備的示例可包括在磁阻RAM（MRAM）中使用的巨磁阻（GMR）電阻器和磁隧道結(jié)（MTJ）；在自旋轉(zhuǎn)移矩RAM（SPRAM）中使用的自旋轉(zhuǎn)移矩設(shè)備；在相變RAM（PCRAM）中使用的硫?qū)倩镫娮杵鳎辉陔娮栝_(kāi)關(guān)RAM（RRAM）中使用的金屬氧化物（MOx）設(shè)備；在導(dǎo)電橋RAM（CBRAM）中使用的可編程銀擴(kuò)散金屬化單元（PMC）；能夠放置在電阻器RAM（ReRAM）中的任何憶阻器類(lèi)型的設(shè)備。