铁电存储器的基本存储单元的构成

铁电存储器的基本存储单元一般有两结构，分别为 1T1C（One transistor one capacitance）结构和 2T2C （Two transistor two capacitance）结构，如图 2-3 所 示。前者使用一个晶体管及一个铁电电容组成一个存储单元，而后者则各为两个。1T1C 结构的优点是能够非常大的节省存储单元所占芯片面积，但是该结构会导致阵列中位线（Bit Line）的电压差变低，读出时对灵敏放大器的要求会高；2T2C 结构虽然会使用大的面积，但是由于每个存储单元都含有两个铁电电容，其阵列中两根位线上的电压差会大，读出时准确性会高。

在本文中，我们采用 2T2C 型存储单元作为我们设计的铁电存储器的基本存储单元。2T2C 结构由两个晶体管和两个铁电电容组成，其连接方式如图 2-3 右图所示，该存储单元包含 4 根与外部连接的信号。其中 WL（Word Line）为字线，连接到两个晶体管的栅极，用于控制两个 NMOS 晶体管的开关；BL、BLN 为位线，用于向存储单元中写入或读出数据；PL（Plate Line）为板线，连接到铁电电容的一极，用于给铁电电容充电使其极化；Fcap1 与 Fcap2 是两个铁电电容，其一极共同连接至 PL，另一极分别与两个 NMOS 相连，当 WL 开启时，这一极便可以与位线导通。