[发明专利]选通管复用结构的电阻存储器、阵列及其读操作方法

权利要求书

1.一种选通管复用结构的电阻存储器，包括m个存储电阻、一个用于控制选通所述存储电阻的复用选通管、m条位线，m个存储电阻的第一端均并联连接于所述复用选通管，m个存储电阻的第二端对应与m条位线分别连接，其特征在于所述电阻存储器，还包括一个冗余存储电阻和一条冗余位线，所述冗余存储电阻的第一端连接于所述复用选通管、第二端连接于所述冗余位线；其中m为大于或等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的电阻存储器，其特征在于，在读操作时所述冗余存储电阻设置为高阻态。

3.根据权利要求1所述的电阻存储器，其特征在于，所述存储电阻是二元或者二元以上的多元金属氧化物。

4.根据权利要求3所述的电阻存储器，其特征在于，所述二元或者二元以上的多元金属氧化物是Cu_xO、WO_x、镍的氧化物、钛的氧化物、锆的氧化物、铝的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物、铪的氧化物、钼的氧化物、锌的氧化物、SrZrO₃、PbZrTiO₃或Pr_1-xCa_xMnO₃之一。

5.根据权利要求1所述的电阻存储器，其特征在于，所述复用选通管是双极型晶体管、MOS管或二极管之一。

6.根据权利要求5所述的电阻存储器，其特征在于，所述复用选通管是MOS选通管时，所述m个存储电阻和一个冗余存储存储的第一端均并联连接于所述MOS选通管的漏端，所述电阻存储器还包括与MOS选通管的栅极连接的字线、与MOS选通管的源端连接的源线。

7.根据权利要求1所述的电阻存储器，其特征在于，所述字线或冗余字线上均包括与所述存储电阻第二端连接的位线选通管。

8.一种包括若干权利要求6所述电阻存储器的电阻存储器阵列，其特征在于，多个电阻存储器按a行、b列排列，每行每个电阻存储器的MOS选通管同时通过栅极连接于同一字线，每行每个电阻存储器的MOS选通管的源端同时连接于同一源线，每列电阻存储器的公用所述m条位线以及一条冗余位线；其中a和b为大于或等于2的整数。

9.根据权利要求8所述的电阻存储器阵列，其特征在于，所述电阻存储器阵列还包括：

电流加法器，其第一输入端与所述位线连接，其第二输入端与所述冗余位线连接；

电流比较器，其第一输入端与所述电流加法器的输出端连接，其第二输入端输入参考电流；

锁存器，电流比较器的输出端连接锁存器的输入端。

10.根据权利要求8所述的电阻存储器阵列，其特征在于，一条源线同时连接于两相邻行电阻存储器的源端。

11.根据权利要求8所述的电阻存储器阵列，其特征在于，还包括与所述字线连接的行译码器、与所述位线连接的列译码器。

12.一种如权利要求1所述电阻存储器的读操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)所述冗余存储电阻的初始态设置为高阻态；

(2)同时选中某一位线和冗余位线施加读操作电压，流过所述选中的位线的电流为第一电流，流过所述冗余位线的电流为第二电流；

(3)如果所述第一电流与所述第二电流相等，则与所述选中的位线连接的存储电阻为高阻态，否则，所述选中的位线连接的存储电阻为低阻态。

13.一种如权利要求9所述电阻存储器阵列的读操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)所述冗余存储电阻的初始态设置为高阻态；

(2)在一条选中的位线和冗余位线上同时施加读操作电压，流过所述选中的位线的电流为第一电流，流过所述冗余位线的电流为第二电流；

(3)通过电流减法器计算出第一电流与第二电流作的差值；

(4)所述电流减法器的差值输出电流与参考电流同时输入至电流比较器，电流比较器输出比较结果，根据比较结果判断选中的位线的存储电阻的存储状态。