一种铁电存储器、铁电存储器的读出电路及读出方法与流程

本技术涉及铁电存储器，尤其涉及一种铁电存储器、铁电存储器的读出电路及读出方法。

背景技术：

1、目前，动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)包括：存储单元、均衡器和灵敏放大器。传统dram的输出方式主要包括：折叠式位线(folded bit line，fbl)的输出方式和开放式位线(open bit line，obl)的输出方式。

2、针对折叠式位线的输出方式和开放式位线的输出方式来说，由于dram中的存储单元存储的是自由电荷，因此在同一字线(word line，wl)上，位线(bit line，bl)和参考位线只能有一个存储单元。这样会导致dram出现连接的负载不匹配问题，进而影响灵敏放大器读取数据的准确性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种铁电存储器、铁电存储器的读出电路及读出方法，以便于利用灵敏放大器准确读出或写入铁电存储器中的存储信息。

2、第一方面，本技术提供一种铁电存储器的读出电路，包括：第一开关管、第二开关管、均衡器和灵敏放大器；所述均衡器通过第一位线与第一铁电存储单元连接；所述第一开关管分别连接所述均衡器和所述灵敏放大器；所述均衡器还通过第二位线与第二铁电存储单元连接；所述第二开关管分别连接所述均衡器和所述灵敏放大器；所述第一铁电存储单元和所述第二铁电存储单元共用第一字线；所述第一铁电存储单元和所述第二铁电存储单元为铁电存储单元阵列中任意两个铁电存储单元；所述均衡器，用于平衡所述第一位线和所述第二位线之间的电压；所述灵敏放大器，用于分别对所述第一位线和所述第二位线上的电压进行放大，以使所述读出电路对所述铁电存储单元阵列中的铁电存储单元的存储信息进行读出或写入。

3、相对于现有技术，本技术通过在均衡器和灵敏放大器之间设置第一开关管和第二开关管，这样可以使得第一铁电存储单元和第二铁电存储单元共用同一字线，进而第一铁电存储单元中的晶体管和第二铁电存储单元中的晶体管同时导通时，可以保证铁电存储器连接的负载端处于均衡状态，从而可以利用灵敏放大器准确读出或写入铁电存储器中的存储信息。

4、一种可能的设计中，在第一阶段，所述第一开关管和所述第二开关管均为导通状态；在第二阶段，所述第一开关管和所述第二开关管均为关闭状态。在第三阶段，所述第一开关管处于导通状态，所述第二开关管处于关闭状态；在第四阶段，所述第一开关管和所述第二开关管均为导通状态。

5、本技术通过控制第一开关管、第二开关管处于导通状态或者关闭状态，可以使得在对铁电存储器中铁电存储单元的存储信息进行读出时，将铁电存储单元与灵敏放大器进行隔离，避免铁电存储单元承受较长时间的干扰问题，也提高了读出存储信息的准确度。

6、第二方面，本技术提供一种铁电存储器，包括：铁电存储单元阵列和第一方面及其任一设计中所述的读出电路。

7、一种可能的设计中，所述铁电存储单元阵列中第一铁电存储单元包括一个晶体管和n个电容器；其中，n为正整数，晶体管的栅极连接第一字线，晶体管的源极连接第一位线，晶体管的漏极连接第一浮动栅门，所述第一浮动栅门还连接每个电容器的一端，每个电容器的另一端分别连接不同板线。

8、本技术通过将第一铁电存储单元设置为包括一个晶体管和n个电容器，可以增加第一铁电存储单元的存储数据量。还可以在第一铁电存储单元中设置第一浮动栅门节点，进而根据第一位线和第一浮动栅门之间是否导通状态对电压进行准确的调整。

9、第三方面，本技术提供一种铁电存储器的读出方法，应用于如第二方面及其任一设计中的铁电存储器，所述方法包括：在铁电存储单元阵列中的第一铁电存储单元和第二铁电存储单元共用第一字线情况下，第一阶段中第一开关管和第二开关管均为导通状态时，利用均衡器平衡所述第一铁电存储单元连接的第一位线和所述第二铁电存储单元连接的第二位线之间的电压；在第二阶段中所述第一开关管和所述第二开关管均为关闭状态时，利用灵敏放大器分别对所述第一位线和所述第二位线上的电压进行放大，确定所述第一铁电存储单元中的存储信息。

10、一种可能的设计中，所述第一阶段，还包括：将所述第一铁电存储单元连接的第一字线的电压调整为第一电压后，基于所述第一铁电存储单元连接的第一板线的第二电压，确定所述第一铁电存储单元连接的第一浮动栅门的电压；所述利用均衡器平衡所述第一铁电存储单元连接的第一位线和所述第二铁电存储单元连接的第二位线之间的电压，包括：根据所述均衡器调整所述第一位线的第一电压和所述第二位线的第三电压均为第四电压；其中，所述第一电压、所述第四电压、所述第三电压、所述第二电压的电压值依次增大。

11、一种可能的设计中，在利用均衡器平衡所述第一铁电存储单元连接的第一位线和所述第二铁电存储单元连接的第二位线之间的电压后，所述第一阶段还包括：将所述第一字线的第一电压调整为第五电压后，所述第一位线的第四电压和所述第一浮动栅门的电压均发生变化；其中，所述第五电压大于所述第二电压；所述第二阶段中所述利用灵敏放大器分别对所述第一位线和所述第二位线上的电压进行放大，确定所述第一铁电存储单元中的存储信息，包括：基于所述灵敏放大器对变化后所述第一位线的电压和所述第二位线的第四电压进行放大，确定所述第一铁电存储单元中的存储信息。

12、一种可能的设计中，在所述基于所述第一铁电存储单元连接的第一板线的第二电压，确定所述第一铁电存储单元连接的第一浮动栅门的电压之前，所述方法还包括：将所述第一字线的电压调整为所述第五电压后，根据所述第一位线的第一电压，调整所述第一浮动栅门的电压为所述第一电压；所述基于所述第一铁电存储单元连接的第一板线的第二电压，确定所述第一铁电存储单元连接的第一浮动栅门的电压，包括：若所述第一铁电存储单元中包含第一存储信息，则所述第一浮动栅门的电压由所述第一电压变更为第六电压；若所述第一铁电存储单元中包含第二存储信息，则所述第一浮动栅门的电压由所述第一电压变更为第七电压；其中，所述第六电压、所述第四电压、所述第七电压的电压值依次减少，所述第一存储信息和所述第二存储信息为不同的存储信息。

13、本技术在确定第一浮动栅门的电压之前，利用第一位线的第一电压使得第一浮动栅门具有一个初始电压，然后通过第一铁电存储单元中不同的存储信息分别确定第一浮动栅门的电压。在第一浮动栅门具有初始电压后，可以更准确的对第一浮动栅门的电压进行调整。根据铁电存储单元中不同的存储信息分别确定的第一浮动栅门的电压更准确。

14、一种可能的设计中，均衡器包括第一晶体管和第二晶体管；所述第一晶体管用于控制所述第一位线的电压，所述第二晶体管用于控制所述第二位线的电压；所述根据所述第一位线的第一电压，调整所述第一浮动栅门的电压为所述第一电压时，所述第一晶体管处于导通状态、所述第二晶体管处于关闭状态。通过均衡器中第一晶体管的导通状态和第二晶体管的关闭状态，可以使得第一浮动栅门的电压为第一电压的准确度更高。

15、一种可能的设计中，所述确定所述第一铁电存储单元连接的第一浮动栅门的电压时，所述第一晶体管和所述第二晶体管均处于导通状态。通过均衡器中第一晶体管的导通状态和第二晶体管的导通状态，可以使得确定的第一浮动栅门的电压的准确度更高。

16、一种可能的设计中，在将所述第一字线的第一电压调整为第五电压之前，所述第一晶体管处于关闭状态；在将所述第一字线的第一电压调整为第五电压之后，所述第二晶体管处于关闭状态。通过在第一位线和第一浮动栅门之间导通的前后时刻，确定第一晶体管和第二晶体管的导通状态、关闭状态，以便于第一位线的第四电压和第一浮动栅门的电压更准确的进行电荷共享。

17、一种可能的设计中，在确定所述第一铁电存储单元中的存储信息时，所述第一晶体管和所述第二晶体管均处于导通状态。通过此时第一晶体管和第二晶体管均处于导通状态、第一开关管和第二开关管处于关闭状态，可以使得在对铁电存储器中铁电存储单元的存储信息进行读出时，将铁电存储单元与灵敏放大器进行隔离，避免铁电存储单元承受较长时间的干扰问题，也提高了读出存储信息的准确度。

18、一种可能的设计中，所述方法还包括：在第三阶段中所述第一晶体管和所述第二晶体管均处于关闭状态、以及所述第一字线的电压为所述第五电压时，降低所述第一板线的电压，以改变所述第一铁电存储单元中电容极性状态。通过第一开关管和第二开关管的导通状态、关闭状态，以及第一晶体管和第二晶体管的导通状态、关闭状态，可以使得只调整第一铁电存储单元中电容的极性状态，第二铁电存储单元中电容的极性状态不发生改变。

19、第四方面，本技术提供一种电子设备，包括第二方面中任一设计的铁电存储器和电路板，所述铁电存储器设置于所述电路板上。

20、第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被第二方面及其任一设计中的铁电存储器执行时，可以使得第二方面及其任一设计中的铁电存储器执行上述第三方面中任一设计的方法。

21、第六方面，本技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，当所述计算机指令被第二方面及其任一设计中的铁电存储器执行时，可以使得第二方面及其任一设计中的铁电存储器执行上述第三方面中任一设计的方法。