Запоминающее устройство

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств сверхбольшой емкости. Целью изобретения является повышение надежности устройства . Устройство содержит сегнетоэлектрическую подложку 1 с тонким полупроводниковым слоем 2, например, из кремния п-типа, проводящим электродом 3, например, из алюминия, туннельный электрод 4, зазор 5, первую и вторую полупроводниковые области 6 соответственно первого и второго типа проводимости . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 11 С 11/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И+

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859503/24 (22) 17.08.90 (46) 15.05.93. Бюл. hh 18 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Г.В.Ефашкин, О.А.Михно и В,В.Поспелов (56) Электроника, 19&8, т.61, М 16, с.49.

Авторское свидетельство СССР

М 714497, кл. G 11 С 11/42, 1976. (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной

„„5U„„1815674 Al технике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств сверхбольшой емкости. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство содержит сегнетоэлектрическую подложку 1 с тонким полупроводниковым слоем 2, например, из кремния п-типа, проводящим электродом 3, например, из алюминия, туннельный электрод 4, зазор 5, первую и вторую полупроводниковые области 6 соответственно первого и второго типа проводимости. 1 ил.

1815674

55

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано в разработках запоминающих устройств сверхбольшой емкости, Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого запоминающего устройства.

Прибор содержит сегнетоэлектрическую или другую подложку 1 с тонким полупроводниковым слоем 2, например, кремния и-типа с удельным сопротивлением 0,1-1 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 менее 1 мкм, а также первую полупроводниковую область первого типа проводимости и вторую полупроводниковую область второго типа проводимости, причем первая и вторая области 6 примыкают друг к другу и расположены по периметру полупроводникового слоя.

Работает запоминающее устройство следующим образом.

К слою 2 и электроду 3 структуры прикладывается напряжение такой полярности и величины, что слой 1 сегнетоэлектрика, поляризуясь, создает в полупроводником слое 2 область обеднения, Например, в качестве слоя 2 используется кремний и/типа проводимости. В этом случае на слой 2 подается потенциал положительной полярности относительно электрода 3. Поляризация сегнетоэлектрика 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 либо сразу всего массива, либо блочно (постранично).

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 на несколько частей (страниц). Каждая часть слоя имеет свой контакт стирание может реализовываться как по всему устройству, так и его частям (стра н и ца м).

Контакт к слою 2 осущесгвляется с помощью полупроводниковой области 6, расположенной по и .риметру слоя 2.

Для записи логической 1 электрод 3 заземляется, на слое 2 поддерживается "плавающий" потенциал, на туннельный электрод 4 подается напряжение отрицательной полярности, область полупроводника под электродом остается в состоянии обеднения, не экранирует поле, создаваемое туннельным электродом, это поле вызывает локальную переполяризацию сегнетоэлектрика. В результате переполяризации в полупроводниковом слое 2 возникает локальная область обогащения, Итак, структура будет состоять из обогащенных и обедненных областей полупроводникового слоя 2. Первые соответствуют логической 1, вторые .— логическому О.

Считывание записанной информации осуществляется с помощью туннельного электрода 4, для чего он подводится с соответствующим точкам накопителя (структуры). В режиме считывания слои 2 и 3 заземлены, на электрод 4 подается потенциал относительно слоя 2, достаточный для туннельной эмиссии электронов, это значение в диапазоне 1 — 10 В. Между электродами 2 и 4 возникает ток;

Величина туннельного тока будет зависеть от локального состояния полупроводникового слоя 2. С обогащенных областей тунельный ток на несколько порядковой больше, чем с обедненных.

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 надежности устройства, оно содержит полупроводниковый слой, который расположен в приповерхностной части полупроводникового слоя, электрод считывания расположен с туннельным зазором относительно поверхности полупроводникового слоя, концентрация примеси в котором меньше. чем в полупроводниковой области, а толщина полупроводникового слоя определяется выражением где К = 10", м 2; : — диэлектрическая проницаемость полупроводникового слоя;

N — концентрация примесей в полупроводниковом слое.