Элемент памяти Советский патент 1983 года по МПК G11C11/34 

(54) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ : Изобретение ОТНОСИТСЯ к вычислительной технике, в частности к постоянным эаполтнагощим устройствам. Известен элемент памяти, представ ляющий собой подложку с нанесенным на нее слоем стеклообразного полупро водника, чувствительного к электрическому полю и расположенного между двумя электродами, к которым прикла.дывается электрическое напряжение ij Эти элементы пгиляти, выполняелале в виде сэндвич или планарной струк туры, характеризуются наличием двух устойчивых состояний - высокормного и низкоомного, котоЕжде сохраняются без затраты энергии. Переход из высо кормногсэ в низкоотлное состояние совершается при достижении на элементе памяти поре гового напряжения U,,. Ниэ коомное состояние запоминается сколь угодно долго. Элемент памяти может быть возвращен в йысокоомное состояние подачей на электроды электрического импульса. Подобные элементы памяти обладают симметричной вольтамперной характеристикой (ВАХ) и прэ тому способны запомнить прохождение электрического импульса произвольной «сяярности. Недостатком в работе элементов памяти является их чувствительность к изменениям температуры. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является элемент памяти, содержащий изолирующую подложку с электродами, между которыми расположен слой.из стеклообразного полупроводника 2 . Недостаткам, известного элемента памяти является резкая зависимость порогового напряжения от температуры окружающей среди, что приводит к неустойчивости в работе элемента и к появлению ложных срабатываний. Цель изобретения - повышения надежности элемента памяти. Цель достигается тем, что известный элемент памяти содержит резистивный слой, выполненный, например, из Laooo,o,997 °3 расположённый между электродами параллельно слою из стеклообразного полупроводника с двух его сторон. На фиг. 1 представлена конструкция предложенного элемента памяти, выполненного в виде сэндвич структуры; на фиг. 2 - предложенный элемент памяти, в виде планарной структуры на фиг. 3 - температурные зависимости порогового напряжения DH при введении в структуру резистивного слоя (кривая 1) и без него (кривая 2); на фиг. 4 - динамическая ВАК предложенного элемента памяти; на фиг. 5 - температурные зависимости удельных сопротивлений слоя с резистивными с войствами ,(кривая 1) и слоя стеклообразного полупроводника (кривая 2).

Элемент памяти (фиг. 1 и 2) со. держит изолирующую подложку 1, электроды 2 и 3, резистивный слой 4, сло из стеклообразного полупроводника 5 Изолирующая подложка 1 может выполняться из ситалла, стекла и других материалов. Электроды 2 и 3 могут быть выполнены из молибдена, танта г ла и др. В качестве стеклообразного полупроводника 5 возможно использование различных халькогенидных и ванадие в о-фосфатных полупроводниковых стекол. Резистивный слой 4, расположенный параллельно слою стеклообразного полупроводника 5, выполняется из материалов на основе BoTiO или (Bets г) Т Юз, например LaQpQ,, Т iOj .

Элемент памяти работает следующим образом.

На электроды 2 .и 3 подается синусоидальное напряжение, которое создает падение напряжения на слое стек лообразного полупроводника 5 и ,,резистивном слое 4. Когда при температуре окружающей среды Т,,(фиг. 3) на слое стеклообразного полупроводника падение напряжения равно пороговому напряжению , то элемент памяти переходит из высокоомного состояния в низкоомное (фиг. 4). При изменении температуры окружающей среды, например при ее увеличении, элемент памяти, в котором отсутствует резистивный слой 4, переходит в низкоомное состояние при меньшей амплитуде напряжения на электродах 2 и 3, чем в случае более низкой температуры окружакмей среды (фиг. 3, кривая 2). При изменении температуры окружающей среды удельные сопротивления резистивного слоя 4 и слоя из стекло образного полупроводника 5 изменяются. Причем, в ,случае1 роста температуры окружающей среды, удельное сопротивление резистивного слоя 4 возрастает, а слоя из стеклообразного полупроводника 5 уменьшается (фиг. 5 Поэтому соотношение падений напряжений между слоями 4 и 5 при изменении температуры среды также изменяется. Так при возрастании температуры окружаюшей среды на резистивном слое 4 падает больатее напряжение

и при постоянной амплитуде напряжения, подаваемого на электроды 2 и 3, на слое стеклообразного полупроводника 5 падение напряжения остается равным пороговому Uj при данной температуре, а следовательно, элемент памяти переходит в низкоомное состояние. Снятие избыточного перенапряжения со СЛОЯ стеклообразного полупроводника 5 при увеличении температуры окружающей среды повышает устойчивость работы элемента памяти (фиг. 3) При снижении температуры окружающей среды по сравнению с первоначальной на электродах 2 и 3 элемента памяти, в котором отсутствует резистивный слой 4, окажется напряжение при и элемент памяти не перейдет в низкоомное состояние. В элементе памяти, имеющем резистивный слой 4 из-за разного изменения удельных сопротивлений слоев 4 и 5 соотношение падений напряжений между слоями 4 и 5 также изменяется. Поэтому при уменьшении температуры окружающей среды элемент памяти перейдет в низкоомное состояние, когда на электродах 3 и 2 поддерживается напряжение постоянной амплитуды (фиг. 3). .Низкоомное состояние запоминается сколь угодно долго, а в высокоомное состояние элемент памяти может быть возвращен подачей на электроды 2 и 3 сигнала, равного критическому напряжению.

Данное предложение позволяет повысить надёжность работы элемента памяти, сделав ее независимой от окружающей среда.

Формула изобретения .

Элемент памяти, содержащий изолирующую подложку с.электродами, между которыми расположен слой из стеклообразного полупроводника, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности элемента памяти, он содержит резистивный слой, выпол ненный, например, из

.o,, Т °з расположенный меж ду электродами параллельно слою из

стеклообразного полупроводника, с двух его сторон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Калыгин В.М. и др. Элементы памяти на основе тонких пленок ванадиево-фосфатного стекла. Известия ВУЗов . Физика 1978, 8, с. 80-85.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 483709, кл. G 11 С 11/34, 1975(прототип).

аг.1

tin

Тмч

аг.З