Запоминающее устройство Советский патент 1993 года по МПК G11C11/40 

Изобретение относится к полупроводниковой 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 сегнетоэлектриче- скую или другую подложку 1 с тонким полу- проводниковым слоем 2, например, кремния п-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, а также полупроводниковую область 5, расположенную в слое полупроводника по его периметру, с примесью того же

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 прикладывается напряжение такой полярности и величины, что слой сегнетоэлектрика, поляризуясь, создает в полупроводниковом слое область обеднения. Например, в качестве электрода 2 используется кремний п- типа проводимости. В этом случае на электрод 2 подается потенциал положительной полярности относительно электрода 3. Поляризации сегнетоэлектрика происходит таким образом, что в полупроводниковом слое индуцируется дополнительный положительный заряд или уходит отрицательный - возникает обедненная область. Будем это состояние называть логическим 0. Перевод в состояние логического 0 осуществляется

ел

с

00

о ся ь. о

00

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 по его частям (страницам).

Контакт к слою 2 осуществляется с помощью полупроводниковой области б, расположенной по периметру 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 вызы- вает 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 0.

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, сегнетоэлектриче- скую подложку, расположенную на

проводящем слое, электрод считывания, расположенный над сегнетоэлектрической подложкой, отличающееся 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 которого не превышает значения W К Ve/(2N), где К - 104.

Ј - диэлектрическая проницаемость полупроводникового слоя, N - объемная концентрация примеси в полупроводниковом слое.

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.