БИСТАБИЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ С ПАМЯТЬЮ Советский патент 1995 года по МПК H01L45/00 H01L27/24 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств, переключателей.

Известны бистабильные переключатели с памятью, сохраняющейся при выключении напряжения питания, например, на основе полупроводниковых халькогенидных стекол. Процесс запоминания в подобных переключателях связан с фазовыми переходами в стеклообразном полупроводнике, что и предопределяет основные недостатки данного класса приборов.

Известен также бистабильный переключатель с памятью, сохраняющейся при отключенном источнике питания, содержащий пластину полупроводника, компенсированного примесями, например, кремния, компенсированного золотом, на поверхности которой расположены два металлических электрода, один из которых является барьерным, а другой омическим, причем под омическим электродом сформирован сильнолегированный слой, который выступает за границу омического электрода по направлению к барьерному не менее, чем на 1,5 толщины слоя металла барьерного электрода.

Недостатком известного бистабильного переключателя является малая величина сопротивления в низкопроводящем состоянии.

Целью изобретения является увеличение сопротивления в низкопроводящем состоянии.

Это достигается тем, что сильнолегированный слой отделен от полупроводника пластины слоем полупроводника противоположного типа проводимости.

На чертеже показан бистабильный переключатель.

У бистабильного переключателя n+ слой сформирован на р-слое в n-полупроводнике.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 пластина кремния n-типа, компенсированного золотом; 2 слой р-типа; 3 сильнолегированный n⁺ слой; 4 омический электрод; 5 -барьерный электрод.

В случае полупроводника пластины р-типа сильнолегированный слой р⁺ отделен слоем полупроводника n-типа.

Изготовление бистабильного переключателя данной конструкции производят известными технологическими методами. Минимальные размеры слоя полупроводника противоположного типа проводимости определяются технологическими возможностями (фотолитография, диффузия, ионное легирование и др.).

Предлагаемая конструкция бистабильного переключателя позволяет увеличить сопротивление в низкопроводящем состоянии в 10-100 раз, а коме того, позволяет увеличить сопротивление между двумя омическими электродами близкорасположенных бистабильных переключателей, что облегчает возможность формирования на основе данных бистабильных переключателей матриц репрограммируемых полупроводниковых запоминающих устройств (РПЗУ) с большим объемом памяти.

Это происходит за счет того, что при подаче считывающего сигнала, цепь между двумя любыми электродами омических контактов бистабильных переключателей содержит два встречно включенных p-n-перехода и объем компенсированного кремния, а цепь между омическим и барьерным контактами бистабильного переключателя содержит встречно включенные барьер Шоттки, р-n-переход и компенсированный полупроводник.

Помимо указанных преимуществ бистабильного переключателя с памятью в соответствии с изобретением, подбирая материал барьерного электрода, можно всегда сделать так, что при формовке или включении на барьерный переход будет подаваться прямое смещение, что дает возможность использовать полупроводник с меньшей концентpацией атомов компенсирующей примеси, что, в свою очередь, облегчает формирование диодов и транзисторов с удовлетворительными, например, для ТТL логики характеристиками.

Отмеченные выше преимущества позволяют увеличить отношение сопротивлений в низкопроводящем и высокопроводящем состояниях, улучшить электрическую развязку различных элементов матрицы РПЗУ за счет увеличения сопротивления между омическими контактами. На основе описанных бистабильных переключателей можно формировать матрицы РПЗУ с большим объемом памяти.

1. Минаев В. С. Обзоры по электронной технике, сер. Материалы, вып. 15 (252), 1974, c. 38-57.

2. Авторское свидетельство СССР N 578802, кл. H 01 L 45/00, 1976.

БИСТАБИЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ С ПАМЯТЬЮ, сохраняющейся при отключенном источнике питания, содержащий пластину полупроводника, компенсированного примесями, например, кремния, компенсированного золотом, на поверхности которой расположены два металлических электрода, один из которых является барьерным, а другой омическим, причем под омическим электродом сформирован сильнолегированный слой, который выступает за границу омического электрода по направлению к барьерному не менее, чем на 1,5 толщины слоя металла барьерного электрода, отличающийся тем, что, с целью увеличения сопротивления в низкопроводящем состоянии, сильнолегированный слой отделен от полупроводника пластины слоем полупроводника противоположного типа проводимости.