本发明提供了一种2T纳米晶存储器阵列及其操作方法。该阵列包括2T纳米晶存储器、位线、源线、字线、选择晶体管字线、中间线和衬底，其中2T纳米晶存储器包括存储单元和选择晶体管。整个存储器阵列的衬底连接在一起，位线也连接在一起。本发明可以实现CHE编程方式的数据写入，相对于FN隧穿编程方式具有更大的存储窗口以及更好的编程可靠性。并且，由于本发明采用独立的纳米晶存储数据，因此可以防止由于某一点漏电而影响到存储器阵列整体的数据，从而提高存储器阵列的数据保持的稳定性。