[發明專利]阻變存儲器及其保護電路

有效

• 申請號: 202010859320.8
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112017715B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 黃天輝;陳瑞隆;李淡;黃永宏
• 申請（專利權）人: 廈門半導體工業技術研發有限公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00
• 代理公司: 廈門創象知識產權代理有限公司 35232
• 代理人: 尤懷成

本發明公開了一種阻變存儲器的保護電路，其包括：相連接的可控開關單元和比較單元，通過比較單元在相應阻變存儲單元被施加Forming/Set操作的直流電壓時控制可控開關單元導通，以使相應阻變存儲單元由高阻態向低阻態轉變，并在相應阻變存儲單元完成由高阻態轉變到低阻態的瞬間控制可控開關單元關斷，以關斷Forming/Set通路，避免了由于電壓長時間作用在阻變存儲器上而導致阻變存儲器受損的問題，從而大大提高了阻變存儲器的使用壽命。本發明還公開了一種具有該保護電路的阻變存儲器。

技術領域

本發明涉及存儲技術領域，特別涉及一種阻變存儲器的保護電路以及一種具有該保護電路的阻變存儲器。

背景技術

相關技術中，由于阻變存儲器(RRAN)的獨特工作原理和器件結構，在其正常使用前需要經過Forming操作，即通過施加相應的操作電壓激勵以實現高低阻態的轉變，目前的阻變方式主要有直流電壓操作方式，該方式雖然能量近乎無限，可以降低操作電壓且保證操作一次成功，但是因為阻變存儲器的阻變原理是與電場強弱相關的，所以電壓長時間作用在阻變存儲器上會使阻變存儲器的循環和保持特性受損，從而大大降低阻變存儲器的使用壽命。

發明內容

本發明旨在至少從一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種阻變存儲器的保護電路，通過在Forming/Set通路上增加保護電路，使得阻變存儲器在阻變完成后瞬間自動關斷Forming/Set通路，避免了由于電壓長時間作用在阻變存儲器上而導致阻變存儲器受損的問題，從而大大提高了阻變存儲器的使用壽命。

本發明的第二個目的在于提出一種阻變存儲器。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的阻變存儲器的保護電路，所述保護電路對應所述阻變存儲器的Forming/Set通路設置，所述保護電路包括：可控開關單元，所述可控開關單元的第一端連接到相應阻變存儲單元的地線，所述可控開關單元的第二端接地；比較單元，所述比較單元的輸出端與所述可控開關單元的控制端相連，所述比較單元在所述相應阻變存儲單元被施加Forming/Set操作的直流電壓時控制所述可控開關單元導通，以使所述相應阻變存儲單元由高阻態向低阻態轉變，并在所述相應阻變存儲單元完成由高阻態轉變到低阻態的瞬間控制所述可控開關單元關斷，以關斷所述Forming/Set通路。

根據本發明實施例的阻變存儲器的保護電路，通過比較單元在相應阻變存儲單元被施加Forming/Set操作的直流電壓時控制可控開關單元導通，以使相應阻變存儲單元由高阻態向低阻態轉變，并在相應阻變存儲單元完成由高阻態轉變到低阻態的瞬間控制可控開關單元關斷，以關斷Forming/Set通路，避免了由于電壓長時間作用在阻變存儲器上而導致阻變存儲器受損的問題，從而大大提高了阻變存儲器的使用壽命。

另外，根據本發明上述實施例提出的阻變存儲器的保護電路還可以具有如下附加的技術特征：

可選地，根據本發明的一個實施例，所述的阻變存儲器的保護電路，還包括電流鏡單元，所述電流鏡單元連接在所述可控開關單元的第二端與地之間，所述電流鏡單元用于對所述Forming/Set通路的電流進行限制以決定所述相應阻變存儲單元在低阻態時的阻值。

可選地，根據本發明的一個實施例，所述可控開關單元包括第一MOS管，所述第一MOS管的柵極作為所述可控開關單元的控制端，所述第一MOS管的漏極作為所述可控開關單元的第一端，所述第一MOS管的源極作為所述可控開關單元的第二端。

可選地，根據本發明的一個實施例，所述比較單元包括比較器，所述比較器的第一輸入端與所述第一MOS管的漏極相連，所述比較器的第二輸入端連接到參考電壓提供端，所述比較器的輸出端與所述第一MOS管的柵極相連。