Запоминающее устройство Советский патент 1975 года по МПК G11C11/22 

сительно электродов 10 и на одной с ними поверхности пластины 1 нанесены электроды 11 и 12, образующие вторую группу двухпроводных линий возбуждения. Таким образом, электроды возбуждения запоминающих элементов расположены на противоположных гранях каждой из пластин так, что нормальная проекция любого электрода возбуждения на противоположную грань пластины накладывается на все линии возбуждения, расположенные на этой поверхности.

Внещние электроды 4 и 6 всех трехпроводных разрядных линий устройства соединены с щиной нулевого потенциала устройства («заземлены). Средние электроды 5 разрядных линий соединены между собой в пределах каждой пластины и подключены к усилителю 13 считывания и через резистор 14 - к источнику 15 питания.

Электроды 2, 3 и 11, 12, принадлежап ие различным пластинам, но имеющие одинаковые координаты X и Y, объединены в груипы в пределах указанных координат.

Группы электродов 11 и 12 подключены к соответствующим адресным формирователям 16, а груипы электродов 2 и 3 через резисторы 17 к формирователям 18 (координата У).

Электроды 8 управления соединены между собой в пределах каждой пластины и иодкл)0чены к соответствующим разрядным формирователям 19, 20 и источникам 21, 22 смещения.

При изготовлении устройства сегнетоэлектрический материал каждой пластины поляризован приложением электрического поля между электродами 4, 5, 6 и электродами 10. В результате такой обработки (поляризации) материал в области пленки 7 полупроводника приобретает пьезоэлектрические свойстг а. При эксплуатации устройства эта поляризация не изменяется.

Каждый запоминающий элемент устройства состоит из четырех входных пьезоэлектрических преобразовате.дей, образованных в зоне перекрытия перекрещивающихся электродов 2, 3 и 11, 12 и выходного пьезоэлектрического преобразователя, включающего часть пластины 1, заключенную между электродами 4, 5, б, 10 и пленкой 7 полупроводника, и электрод 8, отделенный пленкой 9 электроизоляционного материала.

При записи информации в соответствии с сигналами дещифратора адреса (не показан) возбуждается один из адресных формирователей 16 по координате X и один из формирователей 18 по координате Y. В результате на соответствующих группах электродов 2, 3 и 11, 12 устанавливаются потенциалы ф1 и ср2.

Запись двоичной цифры в каждый запоминающий элемент производится путем поляризации сегнетоэлектрического материала его входных преобразователей в направлении, ортогональном плоскости электродов и определяемом принятой системой кодирования двоичных цифр.

Запись осуществляется в два такта.

В первом такте (стирание ранее записанной информации) производится запись, например, нуля во все разряды выбранного адреса. При 5 этом формирователь 16 в течение заданного времени удерживает на электродах 11 и 12 потенциал +Ф2с- Выбор знака цотенциалов условный, определяющим является соотношение знаков. Разрядные формирователи 19 и 20 также возбуждены и удерживают на электродах 8 управления потенциал - фзсФормирователь 18 возбуждается одновременно с формирователями 16, 19, 20 и на своем выходе создает потенциал -cpic. Потенциалы фзс и ф1с разрядных формирователей 19, 20 и адресного формирователя 18 имеют одинаковые знаки и близки по абсолютной величине. В результате потенциал ф) электродов 2, 3 в течение заданного промежутка времени достигает величины (fic, и между электродами 2, 3 и 11, 12 устанавливается напряжение Ua Ф2с- (-ф1с), достаточное для иереполяризации сегнетоэлектрика в этой области в направлении, условно принятом за «О.

В «невыбранных адресах на пересечении с одной из групп электродов 2, 3 или 11, 12 действует разность потенциалов

t/ln -f,с - О, и, + f,c-0, этих местах ранее установленная поляризация сегнетоэлектрика не нарушается.

Потенциал фзс на электроде 8 управления 5 экранируется пленкой 7 полупроводника, разрядными линиями (4, 5 и 6), а также электродами 2, 3 и не оказывает влияния на процесс стирания.

Во втором такте записи сегиетоэлектриче0 ский материал пластины 1 поляризуется в направлении, задаваемом цифрами двоичного кода в каждом разряде. При этом в местах записи нуля сохраняется направление поляризации, установленное в такте стирания, а в 5 местах записи единицы оно изменяется на противоположное.

Для записи единицы в такте записи полярность потенциалов фз формирователей 16 и 18 изменяется на противоположную, принятую в Q такте стирания, т. е.

1з - - (- 1с);

2з - (+ f2c)Разность потенциалов между электродами 5 2, 3 и II, 12 в «выбранном адресе

з :--- - 23 - (+ 1з)

достаточна для переполяризации сегнетоэлектрического материала.

Аналогично такту стирания разность потен циалоБ помех Un в «невыбранных адресах оказывается недостаточной для переключения сегнетоэлектрического 1материала в этих областях.

В разрядах, где необходимо записать ну-чь, т. е. сохранить направление поляризации, установленное в предшествующем такте стирания, возбуждается разрядный формирователь, например формирователь 20. Под действием формирователя 20 на управляющих электродах 8 этого разряда устанавливается потенциал срзп, причем знак потенциала электродов 8 противоположен знаку потенциалов фь установленному на электродах 2, 3 под действием адресного формирователя 18.

Таким образом за два такта записи в местах пересечения «выбранных групп электродов 2, 3 и 11, 12 во всех разрядах устанавливаются направления поляризации сегнетоэлектрического материала, задаваемые кодом записываемого числа и определяемые возбужденным состоянием разрядных формирователей 19, 20.

При считывании информации возбуждаются соответствующие адресные формирователи 16 и 18 в течение промежутка времени, значительно меньщего, чем в тактах записи. В результате между электродами 2, 3 и И, 12 действует короткий однополярный импульс с амплитудой f/сч, меньшей Ll. Поляризованный в такте записи сегнетоэлектрический материал деформируется под действием импульса С/сч, причем знак деформации зависит от направления поляризации сегнетоэлектрика в месте пересечения «выбранных групп электродов 2, 3 и 11, 12 (входных пьезоэлектрических преобразователей). Возникшая деформация воспринимается выходным преобразователем выбранного запоминающего элемента, в результате чего на поверхности сегнетоэлектрического материала изменяется величина поверхностного заряда; тем самым модулируется проводимость пленки 7 полупроводника, соединяющего электроды 4, 5, 6 разрядной линии. Внешние электроды 4 и 6 разрядной линии соединены с шиной нулевого потенциала устройства, и их потенциал остается неизменным. Тогда под действием импульсов f/сч изменяется потенциал только электродов 5, соединенных с усилителями 13 считывания.

В «невыбранных адресах величина деформации входных преобразователей, а следовательно, и заряд на поверхности вь1ходного преобразователя. модулирующий проводимость пленки 7 полупроводника, вдвое меньше, чем в «выбранном адресе. Исключение помехи от «невыбранных адресов достигнуто

выбором напряжения источников 21, 22 смешения, подключенных к электродам 8 управления, таким образом, что модуляция проводимости пленки 7 полупроводника в присутствии поля смещения происходит только в

«выбранных запоминающих элементах.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, содержащее усилители считывания, адресные и разрядные формирователи, источники питания и напряжения смещения, сегнетоэлектрические пластины, на каждую из которых нанесены электроды возбуждения, расположенные на противоположных гранях пластины и подключенные к соответствующим адресным формирователям, полупроводниковые пленки по количеству запоминающих элементов, размещенные между разрядными электродами, и соединенные с ними электроды управления, подключенные к разрядным формпрователям и изолированные от разрядных электродов и электродов возбуждения, отличающееся тем, что. с целью упрощения устройства и повышения его надежности, электроды возбуждения выполнены в виде двухпроводных линий, разрядные электроды выполнены в виде трехпроводных линий, внешние из которых соединены с шиной нулевого потенциала, внутренняя линия в пределах каждой пластины нодключена к соответствующему усилителю считывания и через резистор к источнику питания, а электроды управления подсоединены к источнику напряжения смещения.

3

.i

/

/ /1

I I

I

I

Фиг. 2