ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1972 года по МПК G11C11/40 

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известен запоминающий элемент, выполненный на транзисторах типа MOS, образующих триггерную ячейку.

Предложенный заноминающий элемент отличается от известного тем, что он изтотовлен на одном транзисторе тина MOS с нолевым эффектом и полунроводниковом диоде, который подсоединен к затвору транзистора. Это позволяет упростить запоминающий элемент.

На фиг. 1 показана схема запоминающего элемента; на фиг. 2 - имнульсные диаграммы, иллюстрирующие его работу; на фиг. 3, 4 и 5 - различные варианты конструктивного выполнения запоминающего элемента по печатной схеме на кремниевой основе.

Схема запоминающего элемента содержит транзистор / типа MOS (металлоокисный полупроводниковый транзистор), работающий в режиме усиления, либо обычного запирания. Клемма 2, или клемма затвора, соединена с затвором 3 транзистора 1 через диод 4, который подключен в таком направлении, чтобы зарядить конденсатор MOS, образованный транзистором. Клемма 5 соединена со стоком 6 транзистора, а клемма 7 - с истоком 5. Исток 8 заземлен через резистор 9.

Запоминающий элемент работает следующим образом.

Запись сигнала «О выполняется смещением напряжения на клемме 2 на -Е для 5 выключения транзистора 1, а затем записывающий импульс напряжения - Е подается па клемму 5 с тем, чтобы снять заряд с затвора 3.

Считывание сигнала «О осуществляется

0 повышением напряжения на клем.ме 5 до напрянчения +Е и проверкой, что ток, текущий

в исток 5 с клеммы 7, не содержит импульспого сигнала.

Занись сигнала «1 выполняется заземле5 пнем клеммы 2, приложением записывающего импульса напряжения - Е к клемме 5 для включения транзистора /. Таким образом заряжается конденсатор MOS.

0 Считывание сигнала «1 осуществляется повышением напряжепия на клемме 5 до напряжения + Е и проверкой, что с клеммы 7 течет импульсный ток истока S. С.тедует заметить, что разряд заблокирован диодом 4.

5 На фиг. 2, а, б и в показана форма имиульсов на клеммах 2, 5 и 7 соответственно, когда сигналы «О и «1 записываются и считываются и т. д.

На1прял ение клеммы 2 остается равным -Е при записи сигнала «О и принимает потенциал заземления или 0-потенциал при записи сигнала «1.

К клемме 5 прикладывают импульс - Е сигнала 10 для записи и + сигнала 11 для считывания.

Форма импульса на клемме 7 показывает, что напряжение остается нулевым, так как нри считывании сигнала «О ток через клемму 7 не течет. Только нри считывании сигнала «1 появляется открывающий импульс 12.

В предлагаемом запоминающем элементе используется то, что ток течет, либо не течет через исток 8, вследствие чего конденсатор MOS заряжается, либо не заряжается. Диод 4, связанный с затвором 3 транзистора 1, необходим для того, чтобы пропускать ток к указанному затвору только в одном направлении.

На фиг. 3 показан запоминающий элемент, выполненный по печатной схе.ме на кремниевой основе 13 N тина. Кремниевую основу обрабатывают обычным снособом, принятым для плоских транзисторов, нанрнмер помещают ее в атмосферу влажного кислорода нри температуре 1100°С для образования

пленки из окиси кремния, толщиной 4000 А. Отдельные участкн плевкн устраняют путем применения резистивпого покрытия тина Кодак (KPR).

Бор диффундирует в оспову в течение 180 мин при температуре 1100°С через указанные, лищенные окисной пленки, части пленки для образования слоя 14 с Р-проводимостью. В этом слое образуется за счет диффузии присадок N типа участок 15 истока, участок 16 стока полевого транзистора MOS и участок 17 катода диода. Диффузию указанной присадки типа N производят обработкой основы в атмосфере влажного кислорода при температуре 1100°С для образования пленки из окиси кремния, имеющей толщину 3000 А.

После этого части пленки 18 из окиси кремния, образованные на поверхности основы 13, устраняют и через устраненные части нленки наносят методом осаждения в вакууме слой алюминия на основу для образования электрода 19 стока, катода 20 и анода 21.

На этом промежутке пленки из окиси кремния, расположепной между электродом 22 истока и электродом 19 стока, имеется осажденная прослойка алюминия, образующая электрод 23 затвора. Клемма 24 соединена с электродом 22 истока, который также заземлен через резистор 25. Электрод 23 и катод

20диода электрически соединены, а к аноду

21диода подключена клемма 26. Эти соедипения легко выполняют путем нанесения алюминиевой пленки на пленку окиси кремния либо применением проволочных выводов. Из электрода 19 выведена клемма 27.

На фиг. 4 ноказан аналогичный запоминающий элемеит на кремниевой основе Л± типа, на которой образован MOS-транзистор с полевым эффектом.

На участке 17 катода, включенном в Р-слой 14, имеется Я-проводимость слоя 28

анода.

В предыдущей конструкции слой анода диода изготавливается в слое с Р-проводимостью 14, в то время как в этой конструкции слой 28 анода формируется в слое катода,

к которому подведена клемма 26.

Запоминающий элемент, ноказанный на фиг. 4, имеет повышенное обратное напряжение нробоя диода, так как слой 28 анода содержится в слое катода.

Фиг. 5 изображает .модификацию запоминающего элемента по фиг. 3. В модифицированном устройстве Р - переход 14, образованный на кремниевой основе 13 N тина, содержит первую и вторую области 29 и 30.

Нервая область 29 содержит MOS-траизистор, а вторая область 30 - область катода Р типа.

Запо.минающий элемент, как это следует и.фиг. 5, может быть легко использован совместно с другими электронными схемами, в частности, степень дробления может возрастать, так как первая и вторая области с /-проводимостью изолированы одна от другой основой Л тина.

Нредмет изобретения

Запоминающий элемент транзисторного типа, отличающийся тем, что, с целью унрощения, он вынолнен на одном транзисторе тина MOS с полевым эффектом и полупроводниковом диоде, который подсоедпнен к затвору указанного транзистора.

сигнало8,0

сигнапоб-;,1

21