Запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C11/46 

(54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к области вычис лительной техники, в частности к ЗУ, в которых доступ к информации осуществляется с помощью направленных пучков заряженных частиц. Оно может быть использовано при построении внещних накопителей мощных вычислительных систем, банков данных для информационных центров большого объема коллективного пользования и др.

Известно ЗУ 1, содержащее блок упрачления, блок записи информации, осу-/ ществляющий запись информации в накопителе путем сщивання или деструкции молекул в тонких пленках полимеров с помощью электроннолучевого экспонирования с последующим удалением химически нестойких участков пленки (электронной литографии) и блок считывания, который осуществляет считывание электронным лучом. В настоящее время плотность информации, достигнутая с помощью электронной литографии, составляет 10 бит/см.

Применение электронной литографии для записи информации приводит к значительным техническим трудностям, связанным с необходимостью химической обработки пленок, особенно в случаях, еслн в процессе

работы устройства необходимо пополнять хранящуюся информацию (производить дозапись).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ЗУ (2, со,.. держащее блок управления, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом детектора электронов, первый выход - со входом источника электронов, второй и третий выходы - с блоком формирования электронных лучей,

10 а четвертый выход - с выходной шиной, накопитель, первый вход которого соединен с выходом блока формирования электронных лучей, второй вход - с выходом блока перемещения накопителя, вход которого соединен с пятым выходом блока управления, а выход накопителя соединен со входом детектора электронов.

Недостатком известного устройства ЗУ является то, что предельное разрешение электроннолучевой микрофрезеровки опрег

20 деляется диаметром и мощностью электронного луча, теплопроводностью матерналов накопителя и подложки, теплотой испарения материала накопителя и др. В связи с этим плотность информации, достижимая с помощью электроннолучевой микрофрезеровки; оказывается недостаточно высокой. Целью изобретения является повышение информационной емкости устройства. Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит источник ионов и блок формирования Ионных лучей. Вход источника ионов соединен с шестым выходом блока управления, а выход - с первым входом блока формирования ионных лучей, второй и третий входы которого соединены с седьмым И ВОСЬМЫМ выходами блока управления, а выход - с третьим входом накопиСтруктурная схема ЗУ приведена на чертеже. Оно содержит блок управления 1, выходную шину 2, входную шину 3, вакуумную камеру 4, внутри которой расположены источник электронов 5 и блок формирования электронных лучей 6. В вакуумной камере расположены источник ионов 7, блок формирования ионных лучей 8, накопитель 9, блок перемещения накопителя 10 по командам блока управления 1 и детектор электронов II, прошедших через накопитель или отраженных от него. В первом случае накопитель представляет, собой тойкую пленку из элементов с большими порядковыми номерами или их соединений, укрепленную на металлической сетке или электроннопрозрачной подложке. Во втором случае накопитель, может быть выполнен к.ак в виде тонкой пленки, так и в виде достаточно толстой пластийы, на поверхности которой производится запись информации. VcTpolicTBo работает следующим образом.. В записи .в соответствии с кодом, поступающим по шине 3, по командам блока управления 1 блок 10 перемещает накопитель 9 в фокальную плоскость ионно-оптической системы. Источник ионов 7 и блок формирования ионных лучей 8 формируют тонкий ионнный луч, который направляет&й в заданное место накопителя. С помощью ионного пучка запись мОжнО производить двояко: либо путем ионно-лучевой микрофрезеровки, либо осажДейия ионов на поверхность накопителя 9. При этом в обоих случаях достигается более высокая плотность информации, чем при электроннолучевой микрофрезеровке. В .случае ионнолучевой микрофрезёровки удаление материала накопителя происходит не только за счет термического испарения., вызываемого ионно-луквым нагревом, но также вследствие непосре.аственного выбивания ионами материала накопител.я 9, поэтому диаметр отверстий oкaзывaetcя меньше, чем в случае электроннолучевой микрофрезеровки. При ионно-лучевом осаждении размеры отдёЛьнйх запоминающих элементов оказы ваются еще меньшими благодаря низкой подвижности тяжелых ионов в материале накопителя 9. В режимесчитывания блок 10 по команде блока управления 1 перемещает накопитель 9 в фокальную плоскость электроннооптической системы. Электроны, испускаемые источником электронов 5, фокусируются в узкий, пучок или несколько пучков и в соответствии с адресом, код которого поступает по шине 3, направляются с помощью блока формирования электронных лучей 6 в заданные места накопителя 9. Электроны, прошедшие сквозь накопитель 9 или отраженные от него, поступают на детектор электронов II. Интенсивность потока электронов после прохождения накопителя 9, а следовательно, и сигналы .детектора электронов I определяют;ся характером записанной информации. Сигналы с детектора электронов 11 поступают в блок управления 1, где они формируются и подвергаются перегруппировке, а оттуда в выходную шину 2. Разрешающая способность современных ионно-оптических систем не ниже, а в ряде случае выше разрешающей способности электронно-оптических, глубина проникновения ионов в материалы накопителя реально может достигать сотых долей микрона и менее. Это позволяет создавать запоминающие элементы размером 0,01мкм и менее, что соответствует плотности информации 10 бит/см. Формула изобретения Запоминающее устройство, содержащее блок управления, первый которого соединен с.входной шиной, второй вход - с выходом детектора электронов, первый выход - со входом источника электронов, второй и третий выходы - с блоком формирования электронных лучей, четвертый выход - с выходной шиной, и накопитель, первый вход которого соединен с выходом блока формирования электронных лучей, второй вход - с выходом блока перемещения накопителя, вход которого соединен с пятым выходом- блока управления, а выход накопителя соединен со входом детектора электронов, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной емкости устройства, оно содержит источник ионов и блок формирования ионных лучей, при этом вход источника ионов соединен с шестым выходом блока управления, а выход - с первым входом блока формирования ионных лучей, второй и третий входы которого соединены с седьмым и восьмым выходами блока управления, а выход - с.третьим входом накопителя. Источники информации, принять1е во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3550094, кл. 340-173, опублик. 1972. 2.Патент США № 3760383, кл. 340-173, опублик. 1974 (прототип)