用于低电压操作的具有2T1RRRAM单元的交叉开关阵列电路的制作方法

本公开一般涉及一种交叉开关阵列电路，更具体地，涉及一种用于低电压操作的具有包括至少一个nmos晶体管和一个pmos晶体管的2t1r rram单元的交叉开关阵列电路。

背景技术：

1、传统上，交叉开关阵列电路可以包括在二维(2d)平面内相互交叉的水平金属线行和垂直金属线列(或其他电级)，交叉开关器件形成在交叉点处。所述交叉开关阵列可用于非易失性固态存储器、信号处理、控制系统、高速图像处理、神经网络、机器学习和其他应用。

2、电阻式随机存取存储器(rram)是一种两端无源器件，其能够在足够的电刺激下改变电阻，这引起了人们对于高性能非易失性存储器应用的极大关注。所述rram的电阻可以在两种状态之间进行电切换：高电阻状态(hrs)和低电阻状态(lrs)。从hrs到lrs的切换事件被称为“设置”或“打开”切换过程。相反，从lrs到hrs的切换事件被称为“重置”或“关闭”切换过程。

3、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet，mos-fet或者mos fet)，也被称为金属氧化物硅晶体管、mos晶体管或简称mos，是一种通过硅的受控氧化物制造的场效应晶体管(fet)。如果mosfet是n沟道mosfet(也被称为nmos fet)，则mosfet的源极和漏极是n+区，mosfet的主体是p区。如果mosfet是p沟道mosfet(也被称为nmos fet)，则所述mosfet的源极和漏极是p+区和所述mosfet的主体是n区。所述源极之所以这样命名是因为其是流经沟道的电荷载流子(n沟道为电子，p沟道为空穴)的来源。同样，漏极是电荷载流子离开沟道的地方。

技术实现思路

1、本公开公开了与用于低电压操作的包括了包含至少一个nmos晶体管和一个pmos晶体管的2t1r rram器件的交叉开关阵列电路相关的技术。

2、一种示例装置包括：字线；位线；第一nmos晶体管；第二pmos晶体管；和rram器件。所述第一nmos晶体管和所述第二pmos晶体管作为一对并联连接，其中该对晶体管与所述rram器件串联连接。

3、在一些实施方案中，所述rram器件连接在所述第一nmos晶体管的第一源极端子和所述位线之间，以及所述第二pmos晶体管的第二源极端子和所述位线之间；所述第一nmos晶体管的第一漏极端子连接至所述字线；所述第二pmos晶体管的第二漏极端子连接至所述字线；以及所述第一nmos晶体管的第一栅极端子连接至第一选择器电压源。

4、在一些实施方案中，所述装置进一步包括：反相器，通过所述反相器将所述第二pmos的第二栅极端子连接至第一栅极端子。

5、在一些实施方案中，所述rram器件连接在所述第一nmos晶体管和所述位线之间以及所述第二pmos晶体管和所述位线之间。

6、在一些实施方案中，所述反相器包括nmos反相器、pmos反相器或者其组合。

7、在一些实施方案中，所述rram器件连接在所述第一nmos晶体管的第一源极端子和所述位线之间，以及所述第二pmos晶体管的第二源极端子和所述位线之间。

8、在一些实施方案中，所述第一nmos晶体管的第一漏极端子连接至所述字线；其中所述第二pmos晶体管的第二漏极端子连接至所述字线；以及所述第一nmos晶体管的第一栅极端子连接至第一选择器电压源。

9、在一些实施方案中，所述装置包括：两个或以上的包括所述第一nmos晶体管的nmos晶体管。

10、在一些实施例中，所述装置包括：两个或以上的包括所述第二pmos晶体管的pmos晶体管。

11、在一些实施例中，所述装置包括：两个或以上的nmos晶体管和两个或以上pmos晶体管。

12、一种装置包括：字线；位线；第一晶体管；第二晶体管；和rram器件，其中所述第一晶体管和所述第二晶体管与所述rram器件串联连接。所述rram器件连接在所述第一晶体管的第一漏极端子和所述字线之间，以及所述第二晶体管的第二漏极端子和所述字线之间。所述第一晶体管的第一源极端子连接所述位线；所述第二晶体管的第二源极端子连接至所述位线；和所述第一晶体管的第一栅极端子连接至第一选择器电压源。

13、在一些实施方案中，所述装置包括反相器，通过所述反相器将所述第二pmos的第二栅极端子连接至所述第一栅极端子。

14、在一些实施方案中，所述第一晶体管是nmos晶体管和所述第二晶体管是pmos晶体管。

15、在一些实施方案中，所述装置包括：两个或以上的包括所述第一nmos的nmos晶体管。

16、在一些实施方案中，所述装置包括：两个或以上的包括所述第二pmos的pmos晶体管。

17、在一些实施方案中，所述装置包括：两个或以上的nmos晶体管和两个或以上的pmos晶体管。

技术特征：

1.一种装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述rram器件连接在所述第一nmos晶体管和所述位线之间，以及所述第二pmos晶体管和所述位线之间。

3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述反相器包括nmos反相器、pmos反相器、cmos反相器或其组合。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述rram器件连接在所述第一nmos晶体管的第一源极端子和所述位线之间，以及所述第二pmos晶体管的第二源极端子和所述位线之间。

6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一nmos晶体管的第一漏极端子连接至所述字线；所述第二pmos晶体管的第二漏极端子连接至所述字线；以及所述第一nmos晶体管的第一栅极端子连接至第一选择器电压源。

7.根据权利要求1所述的装置，包括：包括所述第一nmos晶体管的两个或以上nmos晶体管。

8.根据权利要求1所述的装置，包括：包括所述第二pmos晶体管的两个或以上pmos晶体管。

9.根据权利要求1所述的装置，包括：两个或以上的nmos晶体管和两个或以上的pmos晶体管。

10.一种装置，包括：

11.根据权利要求10所述的装置，还包括：

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一晶体管为nmos晶体管，以及所述第二晶体管为pmos晶体管。

13.根据权利要求12所述的装置，包括：包括所述第一晶体管的两个或以上nmos晶体管。

14.根据权利要求12所述的装置，包括：包括所述第二晶体管的两个或以上pmos晶体管。

15.根据权利要求12所述的装置，包括：两个或以上nmos晶体管和两个或以上pmos晶体管。

技术总结
一种涉及用于低电压操作的带有包括至少一个NMOS晶体管和至少一个PMOS晶体管的2T1R RRAM单元的交叉开关阵列电路的技术被公开。一种示例装置包括字线；位线；第一NMOS晶体管；第二PMOS晶体管和RRAM器件。所述第一NMOS晶体管和所述第二PMOS晶体管作为一对并联连接，其中该对晶体管与所述RRAM器件串联连接。所述装置可以进一步包括反相器，所述第二PMOS晶体管的第二栅极端子通过所述反相器连接至第一栅极端子。

技术研发人员：尹文博,葛宁
受保护的技术使用者：特忆智能科技
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5