Способ переключения ячеек памяти на основе мпд структур

) Ордена Ленина физический интут им. П.Н.Лебедева(56) Коробов И.В, и дрРеверсивная запись оптической инФормации на структурах металл - диэлектрик " полупроводник. "Квантовая электроника" 2, В 9, 1973.Т.7 авааойо, КЛачапвга аий Н.Япшр, "ЗИ 1 сои - р - и - 1 изи 1 аеогМейа 1 (р - и - 1 - И) йеч 1 ез" ЯоИ Беате Е 1 есйгопдсз, 1976, Я 19, ,рр. 701-706(54 057) СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ йки паета и т л и- елью на яче льса св ния, очто, с ц цомехозащищен" ения, воздейосуществляют вышающего время при этом иои 1- а определена- Пн)ВКнснапряиениенапряиениеиз низкоомнсопротивленпоследователмяти; Ре ость ячейки в низкооин- чувствительн мяти к свету состоянии. ПАМЯТИ НА ОСНОВЕ ИДП-р-и-СТРУКТУРнизкоомного в высокоомное состоя1 ФаВ 1 6 ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ С ающийся в подач дновременно имп ического напряа щ .и й с я тем, иия надеиности способа переклю импульсом света ние времени, пр емкости ячеек, Р импульса све аиения заключмятиэлектрч а вповезностиствиев течзарядностьиз выр а ячейках памяти;ыключения ячеекго состояния, Ве, включенноеьно с ячейкой паС:1029771 Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к оптоэлектронным запоминающим устрой. ствам,Известны способы переключения ячеек памяти на основе бистабильных элеВысокоомное и низкоомное состояниеобозначены как ВС и НС соответственно.Прямые, проведенные пунктиром, соответствуют нагрузочным прямым при фиксированном сопротивлении нагрузки К и разных значениях внешнего напряжения, приложенного к ячейке и нагрузочному сопротивлению с, Переключение 45из высокоомного состояния в низкоомное (запись) производится при Я = с Обратное переключение (стирание) происходит, когда с, = Е различить эти состояния (считывание) можно при промежуточном значении с = Ясц,структур заключается в поляризациидиэлектрика структуры, Недостаткомэтого способа является необходимостьиспользования электрических напряжений, близких к пробивным для диэлектрика вслецствие чего число переключений структур ограничено. При уменьшении напряжения падает быстродействие структуры,Наиболее близким по техническойсущности к заявляемому объекту является способ переключения ячеек памятина основе МДП-р - п-структур, заключающийся в переключении ячеек памятииз высокоомного состояния (ВС) в низкоомное (НС) путем одновременноговоздействия на структуру света и электрического напряжения, а при переключении ячеек памяти из низкоомногосостояния (НС) в высокоомное (ВС) путем воздействия электрического импульса,г ментов,Один из известных способов переключения ячеек памяти на основе МНОПНедостатком известного способа является то, что переключение ячеек памяти из НС в ВС осуществляется электрическим импульсом, т. е. необходима электрическая адресация к ячейкам памяти в этом режиме работы, которая по сравнению с оптической адресацией обладает меньшей надежностью и, помехозащищенностью,Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности способа переключения. Поставленная цель достигается тем, что в способе переключения ячеек памяти на основе МДП-р - и-структур из низкоомного в высокоомное состояние заключающемся в подаче на ячейки памяти оцновременно импульса света и электрического напряжения, на ячейки памяти воздействие импульсом света осуществляют в течение времени, превышающего время заряда емкости ячеек, при этом мощность Р импульса света определяется из выраженияР (П - 13) /К Кгде Н - напряжение на. ячейках памяти,П - напряжение выключения ячеек 5 из низкоомного состояния;К - сопротивление, включенноепоследовательно с ячейкойпамяти,Кщ - чувствительность ячейки па мяти к свету в ниэкоомномсостоянии.Предлагаемый способ переключенияячеек памяти заключается в следующем.Пусть ячейка находится в НС, т. е.15 ББ. При воздействии на ячейку оптическим импульсом, длительность которого больше времени заряда емкостиячейки, ток в цепи ячейки возрастаетна величину д 3 = РфК . При этом найс20 пряжение на ячейке уменьшается навеличину 0 Б = 63 К. Если мощность им"пульса удовлетворяет формуле, то напряжение на ячейке окажется меньшеБ. Тем не менее, пока действует ссвет, состояние НС сохраняется из-загенерации в полупроводнике электрон 1но-дырочных пар светом, Если вьцслючить освещение настолько быстро, чтобы напряжение на ячейке ие успело ЗО измениться, ячейка окажется в неустойчивом состоянии (поскольку напряжение на ней будет меньше Ун, а .генерация электронно-дырочных пар отсутствует) и переключится в ВС,Чертеж иллюстрирует предлагаемыйспособ переключения ячеек. Необходимо отметить, что роль нагрузочного сопротивления может выпал нять как искусственно вводимое линей. ное сопротивление, так и нелинейное сопротивление эЛементов ячейки (провода, электроды, резистивные слои, ,подложка).1029771 Редактор С.Титова Техред О.Гортвай Корректор М,Пожо Заказ 464 б/2 Тираж 543 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий113035Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 2.Производственно- полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый способ переключения ячеек был реализован на МДП-р - и- структурах, изготовленных по следую; щей технологии: на кремниевой подложке р-типа с удельной проводимостью 0,5 Ом см осаждался эпитаксиальный слой и-кремния с удельной проводимос тью 1,5 Ом см. В качестве диэлектрика с утечкой использовался аморфный крем-,0 ний толщиной 1000 1, полученный высокочастотным распылением кремниевой мишени в плазме аргона. Ячейки памяти образовывались напылением алюминиевых электродов площадью О, 12 мм 2. Источ ником света служил полупроводниковый лазер с длиной волный 0,9 мкм, обеспечивающий световые импульсы длительностью около 100 нс, с временем спада мощности около 20 нс и мощнос тью 0,5 Вт. Использование такого источника света позволяло переключение из НС в ВС при К = 102 - 10 Ом и Ж - П) = 0,5-2 В.Такимиже светоными кчпульсами осуществлялось пере " 25 ключение из ВС в НС и считывание сос- тояния ячейки. Использование предложенного способа переключения ячеек памяти оптоэлек тронной запоминающей структуры поэзо" лит осуществить запись, считывание и стирание информации в ячейках, выбранных светом, т, е. оптическую адресацию во всех режимах работы ЗУ, которая характеризуется большими надежностью и помехозащищенностью по сравнению с электрической адресацией. До" стнжимое время цикла запись - считыванне - стирание составляет 10 10 с,По сравнению с известным способом,предлагаемый способ имеет на порядокменьшее время цикла запись - считывание - стирание, не подвержен деградационным явлениям,Предлагаемый способ может найти применение в классе оперативных ЗУ1 Ообъемом 10 -10 бит с оптической адресацией. Создание таких ЗУ является необходимым на современном этапе раз. вития вычислительнои техники.1