CN111696600B - 磁性存储器 - Google Patents

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Abstract

一种磁性存储器，包括：位线、第一字线、源线与存储单元，其中：所述存储单元包括：第一开关管和磁性隧道结，所述磁性隧道结的第一侧与所述第一开关管的第一端连接；所述位线，与所述第一开关管的第二端连接；所述源线，与所述磁性隧道结的第二侧连接；所述第一字线，与所述第一开关管的第三端连接。采用上述方案，避免漏电流经未被选中进行操作的存储单元的磁性隧道结，进而避免串扰的产生，提升磁性存储器的可靠性。

Description

磁性存储器
技术领域
本发明涉及数据存储领域，尤其涉及一种磁性存储器。
背景技术
磁性存储器是用于存储数据的器件，其数据写入的方式是通过在存储单元中的磁性隧道结周围产生磁场进行写入。
在磁性存储器中包括多个存储单元(Cell)，在对磁性存储器进行读出操作或写入操作时，通常不会同时对磁性存储器中所有的存储单元进行操作。由于磁性存储器在工作时位线(Bit line)上加载高压，会有漏电流经部分未被选中操作的存储单元的磁性隧道结，进而产生串扰，降低磁性存储器的可靠性。
发明内容
本发明解决的技术问题是存在漏电流经未被选中进行操作的存储单元的磁性隧道结。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种磁性存储器，包括：位线、第一字线、源线与存储单元，其中：所述存储单元包括：第一开关管和磁性隧道结，所述磁性隧道结的第一侧与所述第一开关管的第一端连接；所述位线，与所述第一开关管的第二端连接；所述源线，与所述磁性隧道结的第二侧连接；所述第一字线，与所述第一开关管的第三端连接。
可选的，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第一电势差，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通。
可选的，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第二电势差，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开。
可选的，所述第一开关管为MOS管；所述MOS管的漏极与所述位线连接，源极与所述磁性隧道结的第一侧连接，栅极与所述第一字线连接。
可选的，还包括第二开关管与第二字线，其中：所述第二开关管，第一端与所述源线连接，第二端与所述磁性隧道结的第二侧连接，第三端与所述第二字线连接。
可选的，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管的第一端与第二端之间导通。
可选的，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压高于所述源线上的电压，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开，所述第二开关管的第一端与第二端之间导通。
可选的，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压低于所述源线上的电压，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线不向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管的第一端与第二端之间断开。
可选的，所述第二开关管为MOS管；所述MOS管的漏极与所述磁性隧道结的第二侧连接，源极与所述源线连接，栅极与所述第二字线连接。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过在位线与磁性隧道结之间设置第一开关管，第一字线与第一开关管的第三端连接，用于控制第一开关管的导通与否，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成电势差，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通；在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成电势差，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开。采用上述方案，避免漏电流经未被选中进行操作的存储单元的磁性隧道结，进而避免串扰的产生，提升磁性存储器的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种磁性存储器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种磁性存储器的结构示意图。
具体实施方式
在磁性存储器中包括多个存储单元，在对磁性存储器进行读出操作或写入操作时，通常不会同时对磁性存储器中所有的存储单元进行操作。由于磁性存储器在工作时位线上加载高压，会有漏电流经部分未被选中操作的存储单元的磁性隧道结，进而产生串扰，降低磁性存储器的可靠性。
本发明实施例中，通过在位线与磁性隧道结(Magnetic tunnel junction)之间设置第一开关管，第一字线(Word line)与第一开关管的第三端连接，用于控制第一开关管的导通与否，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与源线(Source line)之间形成电势差，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通；在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成电势差，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开。采用上述方案，避免漏电流经未被选中进行操作的存储单元的磁性隧道结，进而避免串扰的产生，提升磁性存储器的可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参阅图1，其为本发明实施例提供的一种磁性存储器的结构示意图，具体包括：位线、第一字线1、源线与存储单元，其中：
所述存储单元包括：第一开关管2和磁性隧道结，所述磁性隧道结的第一侧与所述第一开关管2的第一端连接；
所述位线，与所述第一开关管2的第二端连接；
所述源线，与所述磁性隧道结的第二侧连接；
所述第一字线1，与所述第一开关管2的第三端连接。
本发明实施例中，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第一电势差，所述第一字线1向所述第一开关管2的第三端加载电压，所述第一开关管2的第一端与第二端之间导通。
本发明实施例中，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第二电势差，所述第一字线1不向所述第一开关管2的第三端加载电压，所述第一开关管2的第一端与第二端之间断开。
在具体实施中，位线与源线为公共线，每一条位线或源线与磁性存储器内的部分存储单元连接，在对磁性存储器进行读出操作或写入操作时，通常位线上加载高压，即位线上加载的电压高于源线上加载的电压。现有技术中，磁性存储器中的存储单元的结构为：磁性隧道结与位线直接连接，磁性隧道结与第一开关管连接，第一开关管分别与源线和第一字线连接。在某一存储单位未被选中进行操作(读出操作或写入操作)时，第一字线不向第一开关管加载电压，使得位线与源线之间断开，以期没有电流流过磁性隧道结。然而，由于位线作为公共线，位线上加载的高压依然影响着某些未被选中进行操作的存储单元(同理于源线)。此外，由于位线与磁性隧道结直接连接的原因，仍存在漏电由位线出发并流经磁性隧道结的可能，对磁性隧道结产生串扰，进而影响存储单元的可靠性。
在本发明实施例中，磁性隧道结没有与位线直接连接，而是在磁性隧道结与位线间设置有第一开关管2。在存储单元被选中进行操作时，与第一开关管2连接的第一字线1向第一开关管2的第三端加载电压，第一开关管2导通，电流从位线出发，流经第一开关管2、磁性隧道结，到达源线，实现对磁性存储器进行操作的目的；在存储单元未被选中进行操作时，与第一开关管2连接的第一字线1不向第一开关管2的第三端加载电压，第一开关管2关断，由于第一开关管2设置在位线与磁性隧道结之间的缘故，在第一开关管2关断的情况下，即使位线上仍加载着高压，也不会存在漏电流经磁性隧道结，可以避免串扰的产生，同时也无需依靠降低位线上的电压以求得避免漏电的产生，进而提升了磁性存储器的工作性能与可靠性。
在具体实施中，第一开关管2为用于控制线路导通或断开的器件。在第一字线1向第一开关管2的第三端加载电压，且加载的电压数值与位线上加载的电压数值之间符合一定条件的情况下，第一开关管2导通。
本发明实施例中，所述第一开关管2可以为MOS管；所述MOS管的漏极与所述位线连接，源极与所述磁性隧道结的第一侧连接，栅极与所述第一字线1连接。
在具体实施中，MOS管的源极为第一开关管2的第一端，MOS管的漏极为第一开关管2的第二端，MOS管的栅极为第一开关管2的第三端。
在具体实施中，第一开关管2可以为MOS管。在选中存储单元进行读出操作或写入操作时，位线向MOS管的漏极加载高压，第一字线1向MOS管的栅极加载电压，在符合存储单元所应用的MOS管的导通条件下，MOS管导通；在未选中存储单元进行操作时，虽然位线仍然向MOS管的漏极加载高压，但第一字线1不向MOS管的栅极加载电压，MOS管关断，同时由于第一开关管2设置于磁性隧道结与位线之间，因此不会存在有漏电由位线出发并流经磁性隧道结。
参阅图2，其为本发明实施例提供的另一种磁性存储器的结构示意图。
本发明实施例中，所述磁性存储器，还可以包括第二开关管4与第二字线3，其中：所述第二开关管4，第一端与所述源线连接，第二端与所述磁性隧道结的第二侧连接，第三端与所述第二字线3连接。
本发明实施例中，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述第一字线1向所述第一开关管2的第三端加载电压，所述第二字线3向所述第二开关管4的第三端加载电压，所述第一开关管2的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管4的第一端与第二端之间导通。
本发明实施例中，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压高于所述源线上的电压，所述第一字线1不向所述第一开关管2的第三端加载电压，所述第二字线3向所述第二开关管4的第三端加载电压，所述第一开关管2的第一端与第二端之间断开，所述第二开关管4的第一端与第二端之间导通。
本发明实施例中，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压低于所述源线上的电压，所述第一字线1向所述第一开关管2的第三端加载电压，所述第二字线3不向所述第二开关管4的第三端加载电压，所述第一开关管2的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管4的第一端与第二端之间断开。
在具体实施中，部分磁性存储器在进行写入操作时，根据对存储单元写入的内容不同，会出现源线上加载高压的情况，即源线上加载的电压高于位线上加载的电压。在上述情况下，为了避免因源线上加载高压而产生的由源线出发流经磁性隧道结的漏电，在源线与磁性隧道结之间设置第二开关管4。
在具体实施中，在存储单元被选中进行写入操作或读出操作时，源线加载高压或位线加载高压，第一字线1向第一开关管2加载电压，第二字线3向第二开关管4加载电压，第一开关管2导通，第二开关管4导通，电流由源线或位线出发并流经磁性隧道结，以实现写入操作的目的。
在具体实施中，当存储单元未被选中进行写入操作时，在位线加载高压的情况下，则第一字线1不向第一开关管2加载电压，第二字线3向第二开关管4加载电压，第一开关管2关断，第二开关管4导通，不会出现漏电由位线出发流经磁性隧道结的情况，因此避免串扰的产生；磁性隧道结与源线之间导通，避免出现悬空(Floating)的情况。
在具体实施中，当存储单元未被选中进行写入操作时，在源线加载高压的情况下，则第一字线1向第一开关管2加载电压，第二字线3不向第二开关管4加载电压，第一开关管2导通，第二开关管4关断，不会出现漏电由源线出发并流经磁性隧道结的情况，避免串扰的产生；磁性隧道结与位线之间导通，避免出现悬空(Floating)的情况。
在具体实施中，当存储单元未被选中进行读出操作时，位线加载高压，第一字线1不向第一开关管2加载电压，第二字线3向第二开关管4加载电压，第一开关管2关断，第二开关管4导通，不会出现漏电由位线出发流经磁性隧道结的情况，避免串扰的产生；磁性隧道结与源线之间导通，避免出现悬空(Floating)的情况。
本发明实施例中，所述第二开关管4为MOS管；所述MOS管的漏极与所述磁性隧道结的第二侧连接，源极与所述源线连接，栅极与所述第二字线3连接。
在具体实施中，MOS管的源极为第二开关管4的第一端，MOS管的漏极为第二开关管4的第二端，MOS管的栅极为第二开关管4的第三端。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种磁性存储器，其特征在于，包括：位线、第一字线、源线与存储单元，第二开关管与第二字线，其中：
所述存储单元包括：第一开关管和磁性隧道结，所述磁性隧道结的第一侧与所述第一开关管的第一端连接；
所述位线，与所述第一开关管的第二端连接；
所述第一字线，与所述第一开关管的第三端连接；
所述第二开关管，第一端与所述源线连接，第二端与所述磁性隧道结的第二侧连接，第三端与所述第二字线连接；
所述第一开关管为MOS管；所述MOS管的漏极与所述位线连接，源极与所述磁性隧道结的第一侧连接，栅极与所述第一字线连接；
在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管的第一端与第二端之间导通；
在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压低于所述源线上的电压，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线不向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通，所述第二开关管的第一端与第二端之间断开；
在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，若所述位线上的电压高于所述源线上的电压，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第二字线向所述第二开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开，所述第二开关管的第一端与第二端之间导通。
2.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于，在对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第一电势差，所述第一字线向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间导通。
3.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于，在未对所述存储单元进行读出操作或写入操作时，所述位线与所述源线之间形成第二电势差，所述第一字线不向所述第一开关管的第三端加载电压，所述第一开关管的第一端与第二端之间断开。
4.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于，所述第二开关管为MOS管；所述MOS管的漏极与所述磁性隧道结的第二侧连接，源极与所述源线连接，栅极与所述第二字线连接。
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