專利名稱：動態(tài)隨機存儲器及其存取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動態(tài)隨機存儲器及其存取方法。
背景技術(shù)：
隨機存儲器(Random Access Memory，RAM)由于具有寫入和讀取的功能，已成為計算機、個人數(shù)字助理等數(shù)字系統(tǒng)的重要組成部分，其通?？煞譃閯討B(tài)隨機存儲器(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)與靜態(tài)隨機存儲器(Static Random Access Memory，SRAM)兩種。
請參閱圖1，是一種現(xiàn)有技術(shù)動態(tài)隨機存儲器的電路圖。該動態(tài)隨機存儲器10包括一薄膜晶體管110和一電容120。該電容120用來存取電壓。該薄膜晶體管110包括一柵極111、一源極113和一漏極115。該電容120的一端與該漏極115相連接，另一端接地。
當(dāng)該薄膜晶體管110的柵極111被施加一開啟電壓時，該薄膜晶體管110開啟，一待存電壓經(jīng)由該源極113和漏極115寫入該電容120，并且存儲于該電容120的電壓可經(jīng)由該源極113和漏極115被讀取出。
由于該動態(tài)隨機存儲器10進(jìn)行電壓存取時，需要對該電容120進(jìn)行充電和放電，而該電容120的充電和放電需要較長的時間來完成，因而該動態(tài)隨機存儲器10的存取速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)動態(tài)隨機存儲器存取速度較慢的問題，有必要提供一種存取速度較快的動態(tài)隨機存儲器。
還有必要提供一種存取速度較快的動態(tài)隨機存儲器的存取方法。
一種動態(tài)隨機存儲器，其包括一第一薄膜晶體管、一第二薄膜晶體管和一比較器。該第一薄膜晶體管包括一第一柵極、一第一源極和一第一漏極。該第二薄膜晶體管包括一第二柵極、一第二源極和一第二漏極。該第二源極與該第一源極相連接。該第一漏極是待存電壓的寫入端。該比較器與該第二漏極相連接，其內(nèi)設(shè)定有一參考電流，用來與流過該第二漏極的電流相比較，以定義從該比較器讀取的電流的狀態(tài)。
一種動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其包括如下步驟a.寫入電壓狀態(tài)，一周期性待存電壓寫入一第一薄膜晶體管的第一漏極，并施加一周期性開啟電壓至該第一薄膜晶體管的第一柵極，使該第一薄膜晶體管開啟，該待存電壓寫入該第一薄膜晶體管的第一源極和一第二薄膜晶體管的第二源極，在該寫入電壓期間，該第二薄膜晶體管關(guān)閉，且為了從一比較器讀取電流，在該第二薄膜晶體管開啟之前施加一高電壓至該第二薄膜晶體管的第二漏極；b.讀取電流狀態(tài)，施加一開啟電壓至該第二薄膜晶體管的第二柵極，該第二薄膜晶體管開啟，使該第二薄膜晶體管的第二漏極與第二源極之間產(chǎn)生一電流，將該電流與該比較器內(nèi)設(shè)定的參考電流相比較，以定義從該比較器讀取的電流的狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述動態(tài)隨機存儲器是采用該第二薄膜晶體管代替現(xiàn)有技術(shù)的電容。該第一薄膜晶體管的第一柵極與第一源極之間會形成一第一寄生電容，該第二薄膜晶體管的第二柵極與第二源極之間會形成一第二寄生電容。由于該兩個寄生電容的電容值都很小，使該動態(tài)隨機存儲器在寫入電壓時對該兩個寄生電容的充電時間較短。另外，該動態(tài)隨機存儲器可在寫入電壓的同時讀取電流，不需要對該兩個寄生電容進(jìn)行放電，因而該動態(tài)隨機存儲器的存取速度較快。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的動態(tài)隨機存儲器的電路圖。
圖2是本發(fā)明動態(tài)隨機存儲器一較佳實施方式的電路圖。
圖3是圖2所示動態(tài)隨機存儲器存取時的訊號波形圖。
具體實施萬式請參閱圖2，是本發(fā)明動態(tài)隨機存儲器一較佳實施方式的電路圖。該動態(tài)隨機存儲器20包括一第一薄膜晶體管210、一第二薄膜晶體管220和一比較器230。該第一薄膜晶體管210包括一第一柵極211、一第一源極213和一第一漏極215。該第二薄膜晶體管220包括一第二柵極221、一第二源極223和一第二漏極225。該第一源極213與該第二源極223相連接。該第二漏極225與該比較器230相連接。
待存電壓經(jīng)由該第一漏極215寫入該動態(tài)隨機存儲器20的第一源極213和第二源極223。該比較器230內(nèi)設(shè)定有一參考電流，將該參考電流與流過該第二漏極225的電流相比較，當(dāng)流過第二漏極225的電流小于該參考電流時，定義從該比較器230讀取的電流為0；當(dāng)流過第二漏極225的電流大于參考電流時，定義從該比較器讀取的電流為1。
通常，在制造過程中該第一柵極211與第一源極213之間，第一柵極211與第一漏極215之間都有一交疊，因而該第一源極213與第一柵極211之間、第一柵極211與第一漏極215之間會形成一第一寄生電容Cgs1和一第二寄生電容Cgd1；另，通常該第一柵極211與第一源極213的交疊面積不同于第一柵極211與第一漏極215的交疊面積，從而使該第一寄生電容Cgs1的電容值不等于該第二寄生電容Cgd1。
同理，該第二柵極221與第二源極223之間、第二柵極221與第二漏極225之間也會形成一第三寄生電容Cgs2和一第四寄生電容Cgd2，該第三寄生電容Cgs2的電容值不等于該第四寄生電容Cgd2的電容值。
該動態(tài)隨機存儲器20的第一寄生電容Cgs1的電容值大于該第二寄生電容Cgd1的電容值，第三寄生電容Cgs2的電容值大于該第四寄生電容Cgd2的電容值，使該第一寄生電容Cgs1和該第三寄生電容Cgs2在一定時間內(nèi)保持該第一源極213和該第二源極223的電壓，并且在寫入待存電壓至第一漏極215和從該比較器230讀取流過第二漏極225的電流時，使該第二寄生電容Cgd1和該第四寄生電容Cgd2分別造成一較小的干擾。
請參閱圖3，是該動態(tài)隨機存儲器20存取時的訊號波形圖。其中，Vg1表示該第一柵極211的訊號波形圖；Vd1表示該第一漏極215的訊號波形圖；Vg2表示該第二柵極221的訊號波形圖；Vd2表示該第二漏極225的訊號波形圖。該動態(tài)隨機存儲器20的存取包括寫入電壓和讀取電流。
在t1至t4期間，該動態(tài)隨機存儲器20處于寫入電壓狀態(tài)，即一待存電壓寫入該第一源極213和該第二源極223。其中，在t1至t2期間，該動態(tài)隨機存儲器處于預(yù)寫入狀態(tài)；在t2至t3期間，該動態(tài)隨機存儲器處于已寫入狀態(tài)；在t3至t4期間，該動態(tài)隨機存儲器處于預(yù)讀取狀態(tài)。
t1時刻，一5V的待存電壓寫入該第一漏極215。t2時刻，施加一10V的開啟電壓至該第一柵極211，該第一薄膜晶體管210開啟，使該5V的待存電壓寫入該第一源極213和第二源極223，定義此時寫入該第一源極213和第二源極223的電壓為0。其中，該5V的待存電壓和該10V的開啟電壓都為周期電壓。該5V的待存電壓與該10V的開啟電壓周期T相同，且周期T都在15微秒至64毫秒之間。
為了從該比較器230讀取電流，在t3時刻施加一8V的高電壓至該第二漏極225，當(dāng)該第二薄膜晶體管220于下一時刻開啟瞬間，該第二薄膜晶體管220的第二源極223和第二漏極225之間會有一電壓差，因而會有一電流流過該第二漏極225。
在t4至t5期間，該動態(tài)隨機存儲器20處于讀取電流狀態(tài)，即從該比較器230讀取電流。t4時刻，施加一10V的開啟電壓至該第二柵極221，使該第二薄膜晶體管220開啟，此時該第二漏極225與該第二源極223之間有一3V的電壓差。因而，在該第二薄膜晶體管220開啟瞬間，該第二漏極225與第二源極223之間產(chǎn)生一較小的電流，該電流小于該比較器230內(nèi)設(shè)定的參考電流，定義此時從該比較器230讀取的電流為0。t5時刻，該第二薄膜晶體管220關(guān)閉。
由于寫入該第二漏極225的待存電壓由0V向5V變化過程會經(jīng)歷一個電壓上升時間，如果在該電壓上升時間內(nèi)讀取電流則會出現(xiàn)錯誤，為了避免在該電壓上升時間內(nèi)讀取電流，該第二薄膜晶體管220的開啟時刻t4與早于且最接近于該開啟時刻t4的第一薄膜晶體管210的開啟時刻應(yīng)有一時間間隔t。
在t6至t9期間，該動態(tài)隨機存儲器20處于寫入電壓狀態(tài)，即一待存電壓寫入該第一源極213和該第二源極223。其中，在t6至t7期間，該動態(tài)隨機存儲器處于預(yù)寫入狀態(tài)；在t7至t8期間，該動態(tài)隨機存儲器處于已寫入狀態(tài)；在t8至t9期間，該動態(tài)隨機存儲器處于預(yù)讀取狀態(tài)。
t6時刻，一0V的待存電壓寫入該第一漏極215。t7時刻，施加一10V的開啟電壓至該第一柵極211，該第一薄膜晶體管210開啟，使該0V的待存電壓寫入該第一源極213和第二源極223，定義此時寫入該第一源極213和第二源極223的電壓為1。
為了從該比較器230讀取電流，在t8時刻施加一8V的高電壓至該第二漏極225，當(dāng)該第二薄膜晶體管220在下一時刻開啟瞬間，該第二薄膜晶體管220的第二源極223和第二漏極225之間會有一電壓差，因而會有一電流流過該第二漏極225。
在t9至t10期間，該動態(tài)隨機存儲器20處于讀取電流狀態(tài)。t9時刻，施加一10V的開啟電壓至該第二柵極221，使該第二薄膜晶體管220開啟，此時該第二漏極225與該第二源極223之間有一8V的電壓差，因而在該第二薄膜晶體管220開啟瞬間，該第二漏極225與第二源極223之間產(chǎn)生一較大的電流，該電流大于該比較器230內(nèi)設(shè)定的參考電流，定義此時從該比較器230讀取的電流為1。t10時刻，該第二薄膜晶體管220關(guān)閉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，該動態(tài)隨機存儲器20是采用該第二薄膜晶體管220代替現(xiàn)有技術(shù)的電容。由于該第一薄膜晶體管210的第一寄生電容Cgs1和該第二薄膜晶體管220的第三寄生電容Cgs2的電容值都很小，使該動態(tài)隨機存儲器20在寫入待存電壓時對該兩個寄生電容Cgs1、Cgs2的充電時間較短，另，該動態(tài)隨機存儲器20可在寫入電壓的同時讀取電流，不需要對該兩個寄生電容Cgs1、Cgs2進(jìn)行放電，因而該動態(tài)隨機存儲器20的存取速度較快。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)隨機存儲器，其包括一第一薄膜晶體管和一比較器，該第一薄膜晶體管包括一第一柵極、一第一源極和一第一漏極，該第一漏極是待存電壓的寫入端，該比較器內(nèi)設(shè)定有一參考電流，其特征在于該動態(tài)隨機存儲器進(jìn)一步包括一第二薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管包括一第二柵極、一第二源極和一第二漏極，該第二源極與該第一源極相連接，該比較器與該第二漏極相連接，使該比較器內(nèi)之參考電流與流過該第二漏極的電流相比較，以定義從該比較器讀取的電流的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)隨機存儲器，其特征在于該第一柵極與第一源極之間形成一第一寄生電容，該第一柵極與第一漏極之間形成一第二寄生電容，該第二寄生電容的電容值小于該第一寄生電容的電容值。
3.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)隨機存儲器，其特征在于該第二柵極與第二源極之間形成一第三寄生電容，該第二柵極與第二漏極之間形成一第四寄生電容，該第四寄生電容的電容值小于該第三寄生電容的電容值。
4.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)隨機存儲器，其特征在于該比較器的參考電流與流過第二漏極的電流相比較，當(dāng)流過第二漏極的電流小于參考電流時，定義讀取電流為0；當(dāng)流過第二漏極的電流大于參考電流時，定義讀取電流為1。
5.一種動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其包括如下步驟a.寫入電壓狀態(tài)，一周期性待存電壓寫入一第一薄膜晶體管的第一漏極，并施加一周期性開啟電壓至該第一薄膜晶體管的第一柵極，使該第一薄膜晶體管開啟，該待存電壓寫入該第一薄膜晶體管的第一源極和一第二薄膜晶體管的第二源極，在該寫入電壓期間，該第二薄膜晶體管關(guān)閉，且為了從一比較器讀取電流，在該第二薄膜晶體管開啟之前施加一高電壓至該第二薄膜晶體管的第二漏極；b.讀取電流狀態(tài)，施加一開啟電壓至該第二薄膜晶體管的第二柵極，該第二薄膜晶體管開啟，使該第二薄膜晶體管的第二漏極與第二源極之間產(chǎn)生一電流，將該電流與該比較器內(nèi)設(shè)定的參考電流相比較，以定義從該比較器讀取的電流的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其特征在于該步驟a中施加至第一薄膜晶體管的開啟電壓和該步驟b中施加至該第二薄膜晶體管的開啟電壓都為10V。
7.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其特征在于該第二薄膜晶體管的開啟時刻與早于該開啟時刻且最接近于該開啟時刻的第一薄膜晶體管的開啟時刻有一時間間隔。
8.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其特征在于該步驟a的開啟電壓與待存電壓的周期相同，且都在15微秒至64毫秒之間。
9.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其特征在于該步驟a的寫入的待存電壓為0V或5V，定義寫入的待存電壓為0V時寫入該第一源極和第二源極的電壓為1，寫入的待存電壓為5V時寫入該第一源極和第二源極的電壓為0，且施加至該第二漏極的高電壓為8V。
10.如權(quán)利要求9所述的動態(tài)隨機存儲器的存取方法，其特征在于該步驟a的寫入的待存電壓為0V時，該步驟b的第二薄膜晶體管開啟瞬間，該第二漏極與第二源極之間產(chǎn)生一大于參考電流的電流，定義此時從該比較器讀取的電流為1；該步驟a的寫入的待存電壓為5V時，該步驟b的在該第二薄膜晶體管開啟瞬間，該第二漏極與第二源極之間產(chǎn)生一小于參考電流的電流，定義此時從該比較器讀取的電流為0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動態(tài)隨機存儲器，其包括一第一薄膜晶體管、一第二薄膜晶體管和一比較器。該第一薄膜晶體管包括一第一柵極、一第一源極和一第一漏極。該第二薄膜晶體管包括一第二柵極、一第二源極和一第二漏極。該第二源極與該第一源極相連接。該第一漏極是待存電壓的寫入端。該比較器與該第二漏極相連接，其內(nèi)設(shè)定有一參考電流，用來與流過該第二漏極的電流相比較，以定義從該比較器讀取的電流的狀態(tài)。
文檔編號G11C11/401GK101086896SQ20061006109
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者顏碩廷 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司