Патентно: gt; amp;:

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 328954 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваявлено 09.Х.1971 ( 1712943/18 с 113 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 18 ЛЧ.1973. Бюллетень19Дата опубликования описания 21,И.1973 Комитет по делам изобретений и открытиУДК 621,622.25 (088.8) лете Мнннстроп СССР АвторыизобретенияЗаявитель В. И,сельский Суэтин сковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно- физический институт ЯЧЕЙКА На фиг. 1 дандиодов Ганца; цстояний; на фигее работы; на фдиодов Ганна срогового тока; нструкция ячейкиГанна,Предлагаемаясостоит из двух пдиодов Ганна 1ключенного като а схема яче а фиг. 2 - д3 - времен иг. 4 показа умецьшенцы а фиг. 5 - памяти с ики памяти из иаграмма ее соая диаграмма ны конструКции м значением попланарная кондву мя диодами ти (см. фиг. 1) ьно соединенных Шоттки 3, подсоединения диоячейка оследои 2 и ддом к т амя тел ода ке Изобретение касается полупроводциковои импульсной техники и может быть применено в сверхбыстродействующих устройствах памяти цифровых вычислительных машин,Известные запоминающие элементы, выполненные на двух последовательно соединенных диодах Ганна, не могут быть использованы как ячейки памяти, так как в них невозможны выборочная запись и выборочное считывание информации.Предлагаемая ячейка памяти отличается тем, что запоминающий конденсатор, подключенный к средней точке, заменен диодом Шоттки, катод которого подключен к общей точке соединения диодов ячейки, а анод - к разрядной шипе, причем один из диодов Ганна имеет большую площадь поперечного сечения. дов Ганна, Свободные электроды диодов Ганна подключены к словарным шинам 4 и 5, а анод диода Шоттки - к разрядной шине б.В статическом состоянии словарная шина 5 5 заземлена, а шины 4 и 5 имеют положительные потенциалы. Напряжение на шинах 4, Б и б обозначено индексами 04, /5, О, (см.фиг, 2). Ячейка имеет два устойчивых состояния О и 1, соответствующих наличию до мена в диодах Ганна 2 и 1.Состояния О и 1 изображаются точками пересечения линий 7 и 8 вольт-амперных характеристик (ВАХ) диодов Ганна 1 и 2 (см. фиг. 2). Повышенное напряжение на 15 диоде Ганна, содержащем домен, фиксируется барьерной емкостью диода Шоттки, поэтому при исчезновении домена ца аноде диода Ганна новый домен образуется в том же диоде. В любом из двух состояний ячейки ток 20 через диод Шоттки равен нулю.Ток насыщения диода Ганца 2 должен бытьбольше тока насыщения диода 1, цо меньше порогового тока диода 1 (см. фиг. 2). Это может быть достигнуто соответственным уве личением площади поперечного сечения диода2. Пороговый ток диода 2 должен быть меньше порогового тока диода 1, если уменьшить площадь поперечного сечения диода 2 в прикатодцой области или придать катодному 30 электроду заостренную форму (см. фиг. 4).Полный цикл обращения к ячейке состоит чз трех этапов: стирание, запись и считывание информации (см. фиг. 3).Стирание информации осуществляется импульсом отрицательной полярности, поступающим по словарной шине 4, Положение цагрузочной линии в момент действия импульса стирания показано пунктирной линией 9 (см. фиг. 2), Схема переходит в состояние, соответствующее точке пересечения цагрузочцой линии 9 и ВАХ 7 диода Ганна 1, После окончания импульса стирания схема устанавливается в состояние О независимо от информации, хранящейся в ней до поступления импульса стирания.Для выборочной записи по словарной шине 5 подается импульс отрицательной полярности, величина которого недостаточна для возбуждения в диоде Ганна домена сильного поля. Положение ВАХ диода Ганна при подаче импульса выборки показано пунктирной линией 10 (см. фиг. 2), При этом диод Шоттки открывается и ток в диоде Ганна увеличивается, приближаясь к пороговому значению. При записи О сигнал ца разрядной шине отсутствует и по окончании импульса выборки ячейка возвращается в состояние О. При записи 1 по разрядной шине поступает сигнал положительной полярности, совпадающий по времени с сигналом выборки (см. фиг. 3). Этот сигнал возбуждает в диоде Ганна домен сильного поля, переводя ячейку в состояние 1, которое сохраняется после окончания сигнала выборки, В невыбранных ячейках амплитуда входного сигнала недостаточна для возбуждения домена, поэтому хранящаяся в них информация не изменяется.Считывание информации осуществляется импульсом в шине 5, аналогичным импульсу выборки. Если ячейка находилась в состоянии О, то при подаче импульса считывания диод Шоттки открывается, в разрядной шине формируется сигнал отрицательной полярности (см. фиг. 3). Если ячейка находилась в состоянии 1, диод Шоттки остается закрытым, Кроме того, при наличии домена дифференциальное сопротивление диода Ганна очень велико, что также препятствует прохождению сигнала считывания в разрядную шину,Таким образом, замена запоминающего конденсатора диодом Шоттки и придание катод- ному контакту диода Ганна 2 специальной формы позволяют вести выборочную запись и1. Ячейка памяти, содержащая два последовательно соединенных диода Ганна, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в схему введен диод Шоттки, катод которого подключен к общей точке соединения диодов ячейки, а анод - к разрядпой шине, причем один из диодов Ганна имеет большую площадь поперечного сечения.2, Ячейка памяти по п. 1, отличающаяся тем, что диод Шоттки изготовлен в виде металлической пленки, осажденной на тот же полупроводниковый материал, из которого изготовлены активные области диодов Ганца. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 неразрушающее считывание информации, хранящейся в ячейке,Описанная ячейка памяти может быть изготовлена в виде интегральной схемы методами планарной технологии на основе эпитаксиальной пленки арсенида галлия, выращенной на изолирующей подложке, Нужная форма приборам придается селективцым травлением эпитаксиальной пленки или эпитаксией арсе- нида галлия в специально вытравленные углубления в подложке.Диоды Шоттки могут быть сформированы напылением металла, например золота, на эпитаксиальную пленку арсенида галлия, Если концентрация электронов в эпитаксиальном слое не превышает 105 см - , передний фронт домена в диоде Ганна практически полностью обеднен электронами, При этом удельная емкость домена совпадает с удельной емкостью диода Шоттки. Для обеспечения емкости диода Шоттки, равной, например, удвоенной емкости домена, достаточно сделать площадь диода Шоттки вдвое больше площади поперечного сечения диода Ганца, Активные области диодов 1 и 2 изготовляются эпитаксиальным наращиванием гг-арсе- нида галлия в специально вытравленных углублениях в изолирующей подложке 11 (см. фиг. 4), Ацодные и катодцые контакты 12 формируются наращиванием эпитаксиального гг+-арсенида галлия. Словарные шпицы 4 и 5 напыляются на и+-области и после вплавления образуют с ними омический контакт. Диод Шоттки 13 формируется вместе с разрядной шиной 6 напылением металла непосредственно на арсенид галлия (см. фиг. 5),Предмет изобрете н ия378954фтавитель Р, Яворовска едактор Н. Данилович ко Корректоры; Е. Давыдкинаи Н, Луковцева Заказ 1704/3 Изд.449 Тираж 576 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5графин, пр. Сапунова, 2