Полупровдниковое устройство Советский патент 1980 года по МПК H01L29/12 

(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к .вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при создании запоминающих устройств.

Известны устройства на основе гетероперехода, состоящего из низкоомного слоя, например Si-p-типа и высокоомного слоя, например ZnTe Ц. При подаче положительного токового импульса амплитудой, более чем пороговый S, , происходит переход из низкоомного в высокоомное состояние. Обратное переключение из высокоомного состояния в низкоомное осуществляется подачей отрицательного импульса напряжения с порогом V. При использовании инжектируквдего контакта реализуется биполярная схема.

Недостатками таких переключателей являются технологическая трудность изготовления тонких слоев бинарных соединений, невоспроизводимость параметров переключения, связанная, повидимому, с невоспроизводимостью свойств пленок. Такие материалы не используются для изготовления как . пассивных, так и активных элементов интегральных схем.

Известны полупроводниковые устройства на основе гетероперехода монокристаллический |Кремний - пленка двуокиси олова .

У такого прибора отсутствуют два устойчивых состояния - низкоолиое

и высокоомное, бистабильность переключения, запоминание при отключенном питающем напряжении.

Цель изобретения - обеспечение биполярности переключения, запоминания и сохранения памяти при отключенном питающем напряжении.

Это достигается тем, что пленка Sj, имеет дефекты с концентрацией не менее 5. создающими глубокие

энергетические уровни в заприценной зоне .

Эти уровни создаются либо диффузией соответствующих атомов примеси (например. Аи, Zn и т.д.), либо за

счет дефектов кристаллической решетки SnO (получение SnOj. методом ионоплазменного распыления олова в атмосфере кислорода).

В исходном состоянии элемент обладает высоким сопротивлением- ЮОм. При приложении напряжения (на двуокиси олова), превышающего пороговую величину (л-З-Б в), элемент переключается в состояние с малым сопротивлением . Это состояние запоминается и сохраняется при отключении питания. При смене полярности напряжения и после достижения порогового тока (1МА) элемент переключается вновь в высокоомное состояние .-10 Ол,которое сохраняется при отключении питания. Для неразрушающего считывания информации можно использовать импульсы тока или напряжения, амплитуды которых не превосходят пороговых ве личин. Время хранения информации при отключенном питании превосходит 3 месяца. Число обратных переключений элемента гфевосходит lot

Указанный SnO/2 бистабильный запоминающийся элемент легко изготавливают в интегральном виде ло существуклцей кремниевой Планерной технологии .

Использование пленки двуокиси олова позволяет по одной технологии в едином цикле создавать в интегральном исполнении как бистабильные запоминающиеся устройства, так и резисторы, Шотки-диоды, конденсаторы на использовании емкости области пространственного заряда Шотки-диода и полевые транзисторы с Шотки-затвором.

Формула изобретения

Полупроводниковое устройство на основе гетероперехода монокристаллический кремний-пленка двуокиси олова, отличающееся тем, что, с целью обеспечения биполярности переключения, запоминания и сохранения папяти при отключенном питаквдем напряжении, пленка имеет дефекты с концентрацией не менее 5«10 см, создающими глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l.Newbary D.M. and оthe гs iееtгiса1 . Beha.viour of p GenZnSe he tero j unc t i ous Electr.Lettl 1972, 8, № 1, p.104-105.

2. Крячко В.. В. и др. исследование электрофизических свойств гетеропереходов SJ-SnOg. Физика полупроводников и микроэлектроника. Воронеж, Изд-во Воронежского университета, 1972, с. 25.