Запоминающее устройство

ффиналтеЧаИЮне3 оюз Советски оцмапмстмческм Республик(22) Заявлено 20,12.77 (21) 2558558/18-24 51) М. Кл,а 1 С 1 Ц 46 присоединением заявки Гасударственный комит СССР(53) УДК 68 ,6(088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень25Дата опубликования описания 1.07.80 о делам наобрете нрытин ач, А. М. Заброда и В. М. Корсунски) Авторы изобретен рдена Ленина институт кибернетики Академии иаук Украинской С 7) Заявите УСТРОИСТВО 54) ЗА НА Изобретение относится к области вычис лительной техники, в частности к ЗУ, в ко. торых доступ к информации осуществляется с помощью направленных пучков заряженных частиц. Оно может быть использовано при построении внешних накопителей мощных вычислительных систем, банков данных для информационных центров большого объема коллективного пользования и др.Известно ЗУ 1, содержащее блок управления, блок записи информации, осу-. ществляющий запись информации в нако О пителе путем сшивания или деструкции молекул в тонких пленках полимеров с помощью электроннолучевого экспонирования с последующим удалением химически нестойких участков пленки (электронной литографии) и блок считывания, которыйт 5 осуществляет считывание электронным лучом. В настоящее время плотность информации, достигнутая с помощью электронной литографии, составляет 10 а бит/сма.Применение электронной литографии для ю записи информации приводит к значительным техническим трудностям, связанным с необходимостью химическои обработки пленок, особенно в случаях, если в процессе 2работы устройства необходимо пополнятьхранящуюся информацию (производить дозапись).Наиболее близким техническим решением к изобретению является ЗУ 2, содержащее блок управления, первый входкоторого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом детектора электронов, первый выход - со входом источника,электронов, второй и третий выходы - сблоком формирования электронных лучей,а четвертый выход - с выходной шиной,накопитель, первый вход которого соединен с выходом блока формирования электронных лучей, второй вход - с выходом блокаперемещения накопителя, вход которого соединен с пятым выходо.н блока управления,а выход накопителя соединен со входом детектора электронов,Недостатком известного устройства ЗУявляется то, что предельное разрешениеэлектроннолучевой микрофрезеровки определяется диаметром и мощностью электронного луча, теплопроводностью материаловнакопителя и подложки, теплотой испарения материала накопителя и др. В связи сэтим плотность информации, достижимая с46727 формула изобретения 3помощью электроннолучевой микрофрезеровки; оказывается недостаточно высокой.Целью изобретения является повышениеинформационной емкости устройства.Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит источник ионов иблок формирования ионных лучей. Вход источника ионов соединен с шестым выходомблока управления, а выход - с первым входом блока формирования ионных лучей, второй и третий входы которого соединены сседьмым и восьмым выходами блока управле ения, а выход - с третьим входом накопителя.Структурная схема ЗУ приведена на чер.теже.Оно содержит блок управлеция 1, выходную шину 2, входную шину 3, вакуумную камеру 4, внутри которой расположеныисточник электронов 5 и блок формирования электронных лучей 6. В вакуумной камере расположены источник ионов 7, блокформирования ионных лучей 8, накопитель хр9, блок перемещения накопителя 1 О по командам блока управления 1 и детектор электронов 11, прошедших через накопитель илиотраженных от него. В первом случае накопитель представляет. собой тонкую пленкуИиз элементов с большими порядковыми номерами или их соединений, укрепленную наметаллической сетке или электроннопрозрачной подложке. Во втором случае накопитель может быть выполнен как в видетонкой пленки, таки в виде достаточно щтолстой пластины, на поверхности которойпроизводится запись информации,Устройство работает следующим образом.В режиМе записи в соответствии с кодом,поступаюцим по шине 3, по командам блока управления 1 блок 10 перемещает накопитель 9 в фокальную плоскость ионна-оптической системы, Источник ионов 7 и блокформирования ионных лучей 8 формируюттонкий ионнный луч, который направляетсяв заданное место накопителя. С помощьюионного пучка запись можно производитьдвояко: либо путем ионна-лучевой микрофрезеровки, либо "путем осаждения ионовна поверхность накопителя 9. При этом вобоих случаях достигается более высокая 4 юплотность информации, чем при электроннолучевой микрофрезеровке. В случае ионнолучевой микрофрезеровки удаление мате рИала накопителя происходит не только засчет термического Испарения, вызываемогоионна-лучевым нагревом, но также вследствие непосредственного выбивания ионамиматериала накопителя 9, поэтому диаметротверстий оказывается меньше, чем в случае электроннолучевой микрофрезеровки,При ионна-лучевом осаждении размеры от- идельных запоминающих элемен гов оказы ваются еще меньшими благодаря низкой подвижности тяжелых ионов в материаленакопителя 9. В режиме считывания блок 10 по кочанде блока управления 1 перемещает накопитель 9 в фокальцую плоскость электроцнооптической 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 11. Интенсивность потока электронов после прохождения накопителя 9, а следовательно, и сигналы .детектора электронов 11 определяются 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 иоцно-оптических систем не ниже, а в ряде случаев выше разрешающей способности электронно-оптических, глубина проникновения ионов в материалы накопителя реально может достигать сотых долей микрона и менее. Это позволяет создавать запоминаюцие элементы размером 0,0 Мкм и менее, что соответствует плотности информации 1 Обит/см. Запоминающее устройство, содержащее блок управления, первый юход 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, з 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 шес. тым 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,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СШЛ3550094, кл. 340-13,опублик. 1972.2. Патент США3760383, кл. 340-73,опублик. 1974 (прототип),Заказ 3959/44ЦНИИПИ Гопо делам113035, МоскаФилиал НПП кПа ударственного комиизобретений и отЖ - 35, Раушскаяенто, г. Уж город, у ар Корректор Г. Решетни Подписное ета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4.