鐵電存儲器的基本存儲單元一般有兩結(jié)構(gòu),分別為 1T1C(One transistor one capacitance)結(jié)構(gòu)和 2T2C (Two transistor two capacitance)結(jié)構(gòu),如圖 2-3 所 示。前者使用一個(gè)晶體管及一個(gè)鐵電電容組成一個(gè)存儲單元,而后者則各為兩個(gè)。1T1C 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能夠非常大的節(jié)省存儲單元所占芯片面積,但是該結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致陣列中位線(Bit Line)的電壓差變低,讀出時(shí)對靈敏放大器的要求會高;2T2C 結(jié)構(gòu)雖然會使用大的面積,但是由于每個(gè)存儲單元都含有兩個(gè)鐵電電容,其陣列中兩根位線上的電壓差會大,讀出時(shí)準(zhǔn)確性會高。
在本文中,我們采用 2T2C 型存儲單元作為我們設(shè)計(jì)的鐵電存儲器的基本存儲單元。2T2C 結(jié)構(gòu)由兩個(gè)晶體管和兩個(gè)鐵電電容組成,其連接方式如圖 2-3 右圖所示,該存儲單元包含 4 根與外部連接的信號。其中 WL(Word Line)為字線,連接到兩個(gè)晶體管的柵極,用于控制兩個(gè) NMOS 晶體管的開關(guān);BL、BLN 為位線,用于向存儲單元中寫入或讀出數(shù)據(jù);PL(Plate Line)為板線,連接到鐵電電容的一極,用于給鐵電電容充電使其極化;Fcap1 與 Fcap2 是兩個(gè)鐵電電容,其一極共同連接至 PL,另一極分別與兩個(gè) NMOS 相連,當(dāng) WL 開啟時(shí),這一極便可以與位線導(dǎo)通。
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