相變存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：

介紹了一種新型的相變存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)電路的基本原理，設(shè)計(jì)了一種依靠電流驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路，整體電路由帶隙基準(zhǔn)電壓源電路、偏置電流產(chǎn)生電路、電流鏡電路及控制電路組成。該結(jié)構(gòu)用于16 Kb以及1 Mb容量的相變存儲(chǔ)器芯片的設(shè)計(jì)，并采用中芯國(guó)際集成電路制造(上海) 有限公司的0118μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS 工藝實(shí)現(xiàn)。該驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)Hspice 仿真，表明帶隙基準(zhǔn)電壓、偏置電流均具有較高的精度，取得了良好的仿真結(jié)果，在16 Kb相變存儲(chǔ)器芯片測(cè)試中，進(jìn)一步驗(yàn)證了以上仿真結(jié)果。

關(guān)鍵詞:

相變存儲(chǔ)器； 電流驅(qū)動(dòng)；基準(zhǔn)電壓；偏置電流；電流鏡；互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

0 　引言

相變存儲(chǔ)器(PC2RAM) 是一種新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，在研發(fā)下一代高性能不揮發(fā)存儲(chǔ)技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，PC2RAM在讀寫(xiě)速度、讀寫(xiě)次數(shù)、數(shù)據(jù)保持時(shí)間、單元面積、功耗等方面的諸多優(yōu)勢(shì)顯示了極大的競(jìng)爭(zhēng)力， 得到了較快的發(fā)展。相變存儲(chǔ)器是利用加工到納米尺寸的相變材料在晶態(tài)與非晶態(tài)時(shí)不同的電阻狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 。讀、寫(xiě)操作是通過(guò)施加電壓或電流脈沖信號(hào)在相變存儲(chǔ)單元上進(jìn)行的 。相變存儲(chǔ)單元對(duì)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓或電流十分敏感，因此, 設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電路成為實(shí)現(xiàn)芯片功能的關(guān)鍵。

本文介紹了一種新型的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的相變存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì), 該電路采用電流驅(qū)動(dòng)方式, 主要包括基準(zhǔn)電壓電路、偏置電流電路、電流鏡電路及控制電路。

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