Запоминающее устройство

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной тех нике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств сверхбольшой емкости. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства . Поставленная цель достигается за счет того, что устройство содержит полупроводниковый слой первого типа проводимости , первую и вторую полупроводниковые области первого и второго типа проводимости , примыкающие друг к другу в полупроводниковом слое, электрод считывания расположен с туннельным зазором относительно полупроводникового слоя, толщина которого не превышает значения W - К Ve/(2N) , где К - Ю4. Е - диэлектрическая проницаемость полупроводникового слоя, N - объемная концентрация примеси в полупроводниковом слое. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 G 11 С 11/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875505/24 (22) 17.08.90 (46) 30.03.93, Бюл. ¹ 12 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Г.В,Ефашкин, О.А.Михно и В,В.Поспелов (56) 1, Электроника, т.61. № 16, 1988, с. 49.

2, Авторское свидетельство СССР № 714497, кл. G 11 С 11/42, 1976, .(54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств: сверхбольшой емкости. Целью изобретения Ц

Изобретение относится к norvjn роводни. ковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств сверхбольшой емкости, Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Конструкция предлагаемого запоминающего устройства показана на чертеже.

Прибор содержит сегнетоэлектрическую или другую подложку 1 с тонким полупроводниковым слоем 2, например, кремния и-типа с удельным сопротивлением 01 — 1 Ом.м, толщиной 10-100 нм и проводящим электродом 3, например, из алюминия, с другой стороны. а также туннельный электрод 4, отделенный от поверхности полупроводникового слоя малым зазором 5, а также полупроводниковую область 5, расположенную в слое полупроводника по его периметру, с примесью того же,, Ю„„1805498 А1 является повышение быстродействия устройства, Поставленная цель достигается за счет того, что устройство содержит полупроводниковый слой первого типа проводимости, первую и вторую полупроводниковые области первого и втсгрого типа проводимости, примыкающие друг к другу в полупроводниковом слое, электрод считывания расположен с туннельным зазором относительно полупроводникового слоя, толщина кото oro не превышает значения

W = К Рб(2й), где К = 10, Š— диэлектрическая проницаемость полупроводникового слоя, N — объемная концентрация примеси в полупроводниковом слое, 1 ил. типа, что и слой полупроводника, и концентрацией примеси, большей концентрации в слое полупроводника.

Работает настоящее запоминающее устройство следующим образом, К электродам 2 и 3 структуры приклады- 00 вается напряжение такой полярности и ве- ( личины, что слой сегнетоэлектрика, . (Я поляриэуясь, создает в полупроводниковом слое область обеднения, Например, в качестве электрода 2 используется кремний итипа проводимости. В этом случае на электрод 2.подается потенциал положительной полярности относительно электрода 3.

Поляризации сегнетозлектрика происходит таким образом, что.в полупроводниковом слое индуцируется дополнительный положительный заряд или уходит отрицательный — возникает обедненная область, Будем это состояние называть логическим О. Перевод в состояние логического 0 осуществляется

1805498 либо сразу всего массива, либо блочно (постранично но).

Слой 2 может полностью покрывать поверхность слоя 1. В таком случае все устройство представляет собой одну страницу, осуществляется стирание всей страницы, Слой 2 может быть разделен изолирующими промежутками нЭ несколько частей (страниц), Каждая часть слоя имеет свой контакт, стирание может реализовываться как по всему устройству, так и по его частям (стран и цам).

Контакт к слою 2 осуществляется с помощью полупроводниковой области 6, расположенной по периметру слоя 2.

Для записи логической 1 электрод 3 эаземляется, на слое 2 поддерживается "плавающий" потенциал, на туннельный электрод 4 подается напряжение отрица- 20 тельной полярности, область полупроводника под электродом остается в состоянии обеднения, не экранирует поле, создаваемое туннельным электродом, это поле вызывает локальную переполяризацию 25 сегнетоэлектрика. В результате переполяризации в полупроводниковом слое 2 возникает локальная область обогащения, Итак, структура будет состоять иэ обогащенных и обедненных областей полупро- 30 водникового слоя 2. Первые соответствуют логической 1, вторые — логическому О, Считывание записанной информации осуществляется с помощью туннельного электрода 4, для чего он подводится к соответствующим точкам накопителя (структуры). В режиме считывания слои 2 и 3 заземлены, на электрод 4 подается потенциал относительно слоя 2; достаточной для туннельной эмиссии электронов, это значение в диапазоне 1 — 10 В, между электродами

2 и 4 возникает ток.

Формула изобретения

Запоминающее устройство, содержащее проводящий слой, сегнетоэлектрическую подложку, расположенную на проводящем слое, электрод считывания, расположенный над сегнетоэлектрической подложкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит полупроводниковый слой первого типа проводимости, расположенный на сегнетоэлектрической подложке, первую и вторую полупроводниковые области первого и второго типов проводимости соответственно, примыкающие одна к другой в полупроводниковом слое, электрод считывания расположен с туннельным зазором относительно полупроводникового слоя, толщина W кото ого не превышает значения В/ = К я/(2N), где К =- 10, е — диэлектрическая проницаемость полупроводникового слоя, N — объемная концентрация примеси в полупроводниковом слое.