Полупроводниковое запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК H01L29/15 H01L45/00 

1

Изобретение относйгся к вычислительной технике и может, быть использо-, вано при создании постоянных запоминак щюс устройств вычислительных машин и в .автоматике.

И&вестны полупроводниковые запоминаю щие устройства на основе стеклообразных полупроводников, обладающие свойством памяти при отключении источника питания. Такое устройство состоит из стекло- ,о образного полупроводника, заключенного между металлическими электродами. При пропускании.тока через электроды происходит измейение величины проводимости междуэлектродного материала, причем 5 при отключении питания полученная прово димость междуэлектродного промежутка не изменяется. Процесс переключения характеризуется напряжением, при котором начинается пропесс изменения вели- 20 чины проводимости LI .

Это напряжение, называемое пороговым или напряжением переключения,

имеет разброс по величине как для одного элемента, так и для ряда элементов на одной подложке, достигающий десятков процентов в зависимости or применяемой технологии.

Известно также полупроводниковое запоминающее устройство на основе гетероперехода из вырожденного полу- . проводника и невырожденной полупроводниковой пленки с ловушками в запрещен- ной зоне, содержащее контактный элемент,

создающий потенциальный барьер с невырожденным полупроводником. Устройство

I может быть выполнено на основе гетероперехода S-i-SnO/i 2}

Однако напряжение переключения в таком устройстве имеет довольно значительный разброс по величине в различных местах полупроводниковой матрицы памяти. Такие значительные отклонения порогового напряжения требуют от схемы управления матрицей памяти существенных усложнений, что, в свою очередь. вецег к увеличению количества элеменгов схемы управления и к удорожанию такого запоминающего устройства. иелью изобретения является повыше стабильности работы и увеличение отно шения сопротивлений в выключенном и включенном состоянии., Указанная цель достигается тем, что в полупроводниковом запоминающем уст ройстве на основе гетероперехода из вырожденного полупроводника и невырож денной полупроводниковой пленки с лову ками в запрещенной зоне, содержащем контактный элемент, создающий потенц альиый барьер с невырожденным полу- проводником, между вырожденным полу прОБОцником и невырожденной полупроводниковой пленкой введен слой из теннельно-прозрачного диэлектрика. Туннельно-прозрачн-ыЙ диэлектрик может быть выполнен из Si О, . В случае наличия тонкого диэлектрического слоя приложенное напряжение смещения перераспределяется между слоем StiO/2 и слоем тонкого диэлек- трика. Пленки SiO могут быть полу1чены методом окисления в атмосфере кислорода, они имеют очень стабильные параметры (практически разброс по пластине имеет величину менее 1%). Таким образом, при том же разброса параметров пленов 5ViO/j может быть получена существенно лучшая стабильность порогового напряжения переклк ченйя за счет снижения влияния пленки ЗиОд , так как снижается существенно падение напряжения на ней. Введение такого слоя позволяет уменьшить разбро порогового напряжения. Малый разброс порогового напряжения позволяет упростить и уцещевить схему управления матрицей, уменьшить в несколько раз число ошибок в записанной информации и повысить надежность такого запоминающего устройства. Кроме того, введение тонкого диэлектрика указанным образом позволяет улучшить отношение сопротивлений в выключенном и включенном состоянии почти на порядок, что обеспечивает надежное считывание записанной информации. Формула изобретения Полупроводниковое запоминающее устройство на основе гетероперехода из вырожденного полупроводника и невырожденной полупроводниковой пленки с ловушками в запрещенной зоне, содержащее контактный элемент, создающий потенциальный барьер с невырожденным полупроводником, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности работы и увеличения отношения сопротивлений в выключенном и включенном состоянии, между вырожденным полупроводником и невырожденной полупроводниковой пленкой введен слой из туннельно-прозрачного диэлектрика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Ovshinsky S. R, Reversibfe el en trfcal swithing phenomena In disorered structurs, Pfiys Rer, Letters, 1968, V 21, № 20, p. 1450-1452. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ns 2848351/18-25, кл. Н 01 Ь 29/14, (прототип).