Запоминающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.77 (21) 2558558/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.е

G l l С 1!/46

Гооударстееннык комитет (53) УДК 681.327..6 (088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 ао делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания l?.07.80

В. П. Деркач, А. М. Заброда и В. М. Корсунский (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт кибернетики Академии наук Украинской ССР (7!) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОИСТВО!

Изобретение относится к области вычис лительной техники, в частности к ЗУ, в которых доступ к информации осуществляется с помощью направленных пучков заряженных частиц. Оно может быть использовано при построении внешних накопителей мощных вычислительных систем, банков данных для информационных центров большого объема коллективного пользования и др.

Известно ЗУ (1), содержащее блок управления, блок записи информации, осу-. ществляющий запись информации в нако- !0 пителе путем сшивания или деструкции молекул в тонких пленках полимеров с помощью электроннолучевого экспонирования с последующим удалением химически нестойких участков пленки (электронной литографии) и блок считывания, который

15 осуществляет считывание электронным лучом. В настоящее время плотность информации, достигнутая с помощью электронной литографии, составляет 10 е бит/сме.

Применение электронной литографии для 20 записи информации приводит к значительным техническим трудностям, связанным с необходимостью химическои обработки пленок, особенно в случаях, если в процессе

2 работы устройства необходимо пополнять хранящуюся информацию (производить дозапись).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ЗУ t2j, содержащее блок управления, первый вход которого соединен с входной шиной, вто рой вход — с выходом детектора электронов, первый выход — со входом источника, электронов, второй и третий выходы — с блоком формирования электронных лучей, а четвертый выход — с выходной шиной, накопитель, первый вход которого соединен с выходом блока формирования электронных лучей, второй вход — с выходом блока перемещения накопителя, вход которого соединен с пятым выходом блока управления, а выход накопителя соединен со входом детектора электронов.

Недостатком известного устройства ЗУ является то, что предельное разрешение электроннолучевой микрофрезеровки опре-. деляется диаметром и мощностью электронного луча, теплопроводностью материалов накопителя и подложки, теплотой испарения материала накопителя и др. В связи с этим плотность информации, достижимая с

746727

Формула изобретения

3 помощью электроннолучевой микрофрезеровки; оказывается недостаточно высокой.

Целью изобретения является повышение информационной емкости устройства.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит источник ионов и блок формирования ионных лучей. Вход источника ионов соединен с шестым выходом блока управления, а выход — с первым входом блока формирования ионных лучей, второй и третий входы которого соединены с седьмым и восьмым выходами блока управле- 1ф ния, а выход — с третьим входом накопителя.

Структурная схема ЗУ приведена на чертеже.

Оно содержит блок управления 1, выходную шину 2, входную шину 3, вакуумную камеру 4, внутри которой расположены источник электронов 5 и блок формирования электронных лучей 6. В вакуумной камере расположены источник ионов 7, блок формирования ионных лучей 8, накопитель хр

9, блок перемещения накопителя 10 по командам блока управления 1 и детектор электронов 11, прошедших через накопитель или отраженных от него. В первом случае накопитель представляет. собой тонкую пленку

И из элементов с большими порядковыми номерами или их соединений, укрепленную на металлической сетке или электроннопрозрачной подложке. Во втором случае накопитель может быть выполнен как в виде тонкой пленки, так и в виде достаточно толстой пластины, на поверхности которой производится запись информации.

Устройство работает следующим образом.

В режиМе записи в соответствии с кодом, поступающим по шине 3, по командам блока управления 1 блок 10 перемещает накопитель 9 в фокальную плоскость ионна-оптической системы. Источник ионов 7 и блок формирования ионных лучей 8 формируют тонкий ионнный луч, который направляет ся в заданное место накопителя. С помощью ионного пучка запись можно производить двояко: либо путем ионна-лучевой микрофрезеровки, либо "путем осаждения ионов на поверхность накопителя 9. При этом в обоих случаях достигается более высокая 4$ плотность информации, чем при электроннолучевой микрофрезеровке. В случае ионнолучевой микрофрезеровки удаление мате рИала накопителя происходит не только за счет термического Испарения, вызываемого ионна-лучевым нагревом, «о также вследствие непосредственного выбивания ионами материала накопителя 9, поэтому диаметр отверстий оказывается меньше, чем в случае электроннолучевой микрофрезеровки.

При ионна-лучевом осаждении размеры от- ц дельных запоминающих элемен гов оказы ваются еще меньшими благодаря низкой подвижности тяжелых ионов в материале накопителя 9.

В режиме считывания блок 10 по кочанде блока управления 1 перемещает накопитель 9 в фокальную плоскость электроннооптической системы. Электроны, испускаемые источником электронов 5, фокусируются в узкий пучок или несколько пучков и в соответствии с адресом, код которого поступает по шине 3, направляются с помощью блока формирования электронных лучей 6 в заданные места накопителя 9. Электроны, прошедшие сквозь накопитель 9 или отраженные от него, поступают на детектор электронов 11. Интенсивность потока электронов после прохождения накопителя 9, а следовательно, и сигналы .детектора электронов 11 определяются характером записанной информации. Сигналы с детектора электронов 11 поступают в блок управления 1, где они формируются и подвергаются перегруппировке, а оттуда в выходную шину 2.

Разрешающая способность современных ионна-оптических систем не ниже, а в ряде случаев выше разрешающей способности электронно-оптических, глубина проникновения ионов в материалы накопителя реально может достигать сотых долей микрона и менее. Это позволяет создавать запоминающие элементы размером 0,01мкм и менее, что соответствует плотности информации 10 бит/см .

Запоминающее устройство, содержащее блок управления, первый е<од которого соединен с входной шиной, второй вход — с выходом детектора электронов, первый выход — со входом источника электронов, второй и третий выходы — с блоком формирования электронных лучей, четвертый выход — с выходной шиной, и накопитель, первый вход которого соединен с выходом блока формирования электронных лучей, второй вход — с выходом блока перемещения накопителя, вход которого соединен с пятым выходом блока управления, а выход накопителя соединен со входом детектора электронов, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной емкости устройства, оно содержит источник ионов и блок формирования ионных лучей, при этом вход источника ионов соединен с шестым выходом блока управления, а выход— с первым входом блока формирования ионных лучей, второй и третий входы которого соединены с седьмым и восьмым выходами блока управления, а выход — с.третьим входом накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 3550094, кл. 340-1?3, опублик. 1972.

2. Патент США № 3760383, кл. 340-173, опублик. 1974 (прототип) 746727

Составитель В. Вакар

Редактор Л. Утехина Техред К. Шуфрич Корректор Г. Решетник.Заказ 3959/44 Тираж 662 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.