Элемент памяти для постоянного запоминающего устройства (его варианты)

Элемент памяти для постоянного запоминающего устройства (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Элемент памяти для постоянного запоминакнцёго устройства, содержащий полупроводниковую подложку первого типа провод 1ости, в приповерхностном слое которой расположены лиффузиониые области второго типа проводимости на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионных областей второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки между диэлектрическими областями последовательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диффузионных областей, на поверхности второго диэлектрического слоя расположен проводячий слой, о т л и ч. а ю щ и и с я тем, что, с целыо увеличения времени хранения информации, проводящий слой выполнен из двух послеловательно расположенных полупроводниковых слоев, образую1цих р-п-переход , причем толчина слоя, примыкающего к второму диэлектрическому слою, менее диффузионной длины носителей, но более L, равной где 1 длина свободного пробега, S - относительная энергия, передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводя1чего слоя. 2, Элемент памяти для постоянного запоминающего устройства, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в приповерхностном слое которой расположены диффузионные области второго типа проводимости , на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионных областей второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки межсл ду диэлектрическими областями послес довательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диффузионных областей, на поверхности второго диэлектрического слоя расположен прово-, дящий слой, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени 4 О хранения информации, проводяций слой выполнен из двух смежно располоVJ женных полупроводниковых слоев, обра00 Ю зующих р-п-переход, причем толцина слоев, привыкающих к второму диэлектрическому слою, менее диффузионной длины носителей, но более L, равной где 1 - длина свободного пробега носителей, и - относительная энергия , передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводящего слоя.

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) G 11 C 1 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3622497/24 (22) 15.06.83 (46) 15.07.92. Бюл. Р 26 (72) В.Н. Гаитольд и С.А. Камбалин (53) 681.3?j. 66 (088.8) (54) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ P3lH ПОСТОЯННОГО

ЗАПОМИНАВРЕГО УСТРОЙСТВА (ЕГО ВАРИАНТИ) (57) 1. Элемент памяти для постоянного запоминающего устройства, содер" жащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в приповерхностном слое которой расположены дифФузионные области второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионных.областей второго типа проводимости, на гюверхности полупроводниковой подгюжки между диэлектрическими областями последовательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диффузионных областей, на поверхности вжрого диэлектрического слоя расположен проводящий слой, о т л и ч. а ю щ и йс-я тем, что, с целью. увеличения времени хранения информации, прово" дящий слой выполнен из двух последо" вательно расположенных полупроводниковых слоев, образующих р-и-переход, причем толщина слоя, примыкающего к второму диэлектрическому слою менее диффузионной длины носителей, но более L, равной 1/Д, где 1длина свободного ltpo6era,. а - отно" Ы,, 1 149789 А1 сительная энергия, передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводящего слоя.

2. Элемент памяти для постоянного запоминающего устройства, содержащий полупроводниковую подложку пе рвого типа проводимости, в приповерхностном слое которой расположены диффузионные области второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионньгх областей второго типа проводимости, на поверх- ф ности полупроводниковой подложки между диэлектрическими областями последовательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диФФузионных областей, на поверхности второго диэлектрического слоя расположен прово", дящий слой, отличающийся ,еЪ тем, что, с целью увеличения времени хранения инфо рмац ии, проводящий слой выполнен из двух смежно расгюло- О женных полупроводниковых слоев, абра- 4 зующих р-п-переход, причем толщина ОО слоев, примыкающих к второму диэлектрическому слою, менее диффузионной длины носителей, но более L, равной

1/Д, где 1 - длина свободного пробега носителей, д - относительная энергия, передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводящего слоя.

)1 ;Ъобре гение относится к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств на основе транзисторов

NPll, в частности МИОП-типа (металлнитрид кремния-двуокись кремния-кремний).

Целью изобретения является увеличение времени хранения информации элемента памяти.

На фиг.1 изображен элемент памяти г(о первому вариаь ту изобретения; на фиг.2 - .го же по второму варианту изобретения.

В полупроводниковой подложке одного тийа проводимости (фиг..1) распопояены диффузионные области 2 другого типа проводимости. tta полупрОБОдникОВОЙ подлОжке с частичным перекрытием одних краев областей 2 ра с.пОЗ 1Ояен ди зле кт ри ческии слОи

i1a подложке расг оложени диэлектрический слой 4 с перекрытием краев областей 2, а на нем - диэлектрический -лой g. Оба этих слоя образуют затворный диэлектрик. На затворном диэлектрике находится проводящий электрод, состоящий из двух полупроводниковых слоев 6 и 7, расположенi- ых p,ðóã на друге и образующих р-v c ie>;on. Второй вариант (фиг.2) отличается От первого тем чтО полупро водниковые слои, образующие Р-л-переход, расположены смежно относительно друг- друга.

Рассмотрим .работу элемента памяти, когда испОльзована подлОяка р типа проводимости, диэлектрический слой

4 выполнен из двуокиси кремния толщио ной 40- 30 А, слОЙ .з из нитрида кремния толщиной 300-400 1, проводящий слой изготовлен из кремния, нижний слой — и-типа проводимости, верхнийр-типа проводимости.

Режим записи осуществляется следующим образом. Между слоями 7 и 6 прикладывается напряжение отрицательной полярности такой величины, чтобы вызвать в р-и-переходе лавинный пробой. К слою 6 относительно ггодложки прикладывается напряжение отрицательной полярности. Это напряжение снижает потенциальный арьер между слоями 6 и 5, тем самым увеличивая накопление отрицательного заряда в слое 5

Электроны„. возникающие в большом количестве и с большой энергией в 7о9

4 результате лавинного пробоя, инжектируются в слой 6 и захватываются ловушками.

Реяим стирания осуществляется сле" дующим образом. К слою 7 относительно подложки прикладывается положительное напряжение. Величина его выбирается такой, что выполняется условие: ток через слой 4 много меньше тока через слой 5. Приложенное напряжение понияает потенциальный барьер между слоями 6 и 7, и электроны, хранящиеся на ловушках, покидают их и под действием приложенного напряжения уходят в проводящий слой 6. Отсутствие больших токов через слой 4 позволяет избежать изменения его характеристики, что позволяет увеличить вре20 мя безотказной работы и время хранения.

Режим считывания. В зависимости от знака накопленного заряда в слое

5 между соседними областями 2 сущест2S вует или не существует канал. Это определяе ся по протеканию (отсутствию) тока между смежными областями при приложении напряжения между слоем 6 и подложкой.

3д К слоям предъявляются следующие требования

Толщина слоя 7 меньше диффузион-. ной длины носителей„в рассматриваемом случае - электронов, так как в противном случае электроны, возникающие в области р-п-перехода, рекомбинируют в слое 6 и не попадают в слой 5,. Это следует из определения диффузионной рлины - вели ины, соответствующей расстоянию, на котором происходит рекомбинация избыточных носителей. Максимальная толщина слоя 6 определяется возможностью лавинного умножения при пробое - при толщине слоя меньше величины 1. носители не набирают энергии, достаточной для данного умножения ь. ) !-Г

50 где 3. - длина свободного пробега но3сителя;

" относительная энергия, передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводящего слоя.

Изобретение позволяет увеличить время хранения информации, так как

114/78/ струкциях для накопления заряда в затворном диэлектрике напряжение прикладывается к последнему и вызывает его деградацие. проводят,ий слой состоит из двух полупроводниковых слоев, образующих р-о-переход, который является истоцником заряда, накапливаемого в затворном диэлектрике. В известных конРедактор О. Юркова Texpen g 11оргентал

Корректор Л, Ливринц

Заказ 2821 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101