Элемент памяти

 

ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ, содержащий ВДП-транзисторГ I с плавающим и управляющим затворами, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени хранения информации, он содержит ВДП-конденсатор, затвор и сток которого соединены соответственно с плавающим затвором и стоком МДП-транзистора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

tN3W

РЕСПУБЛИК аю <1И

Sue G 11 С 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3470576/18-24 (22) 06.07.81 (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) А.С. Свердлов и Б.М. Соскин (53) 621.327.6(088.8) (56) 1. "Solid-State Elесtronics", (1974, к 17, р ° 517, 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 565327, кл. G 11 С 17/00, 1975.

3. "Electronics" 1980, У 18, v. 53, р. 132-136 (прототип) . (54) (57) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ, содержащий !

МДП-транзистор I с плавающим и управляккцим затворами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения времени хранения информации, он содержит МДП-конденсатор, затвор и сток которого соединены соответственно с плавающим затвором и стоком

МДП-транзистора.

1 1084

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к элемен. там памяти для постоянных запоминающих устройств, и может быть использовано при проектировании репрограм5 мируемых постоянных запоминающих устройств (РПЗУ).

Известны ячейки памяти для ряпрограммируемых постоянных запоминающих устройств, которые построены на 0 основе запоминающего ИДП-транзистора с плавающим затвором. В этих ячейках памяти плавающий затвор заряжается в результате лавинной инжекции электронов кз пробитого р-п-перехода стс1 в. ка. Процесс записи информации в значительной степени определяется потенциалом плавающего затвора (1 ).

Известна ячейка памяти, в которую с целью повышения потенциала плаваю20 щего затвора введен конденсатор, включенный между затвором и стоком запоминающего транзистора с плавающим затвором, и на основе которой может быть построен матричный нако25 питель РПЭУ Г 2 3.

Недостатком накопителей на основе таких я-:;-:.ек памяти является необходимость включения в каждой ячейке

:I3KRTH последовательно с запоминающим транзистором дополнительного

30 управляющего ключевого ЩП-транзистора, что увеличивает размеры накопителя, Кроме того, такие приборы эффектно функцкснируют лишь при испсльзо- 3i ванин в качестве элемента памяти р-канального ИДП-транзистора.. В и-кa-нальном транзисторе осуществить заряд плавающего затвора пробоем n — р-перехода с";îêà крайне трудно. 40

Наиболее бли=ê.è..ì .к изобретению ло технической сущности и достигае"NoMy результату является ячейка па. мяти, предс:. авляющая с:- бой и-канальный ЫДП-транзистор G плавающим и управляющим з атвс ры пх, При выбО»Оке сднсгс из элементов памяти,;,даетс„" капpB»же.-;,ке н Од,-,у и; адряснь) » - сдьу ;.ъз разряпных ши !, т.я. н ; ":,"ûòüîp и с.ск вь,бралвз, О,". :0 запоминающего транзистора. B pBBул::-.тате чего сбра уется канал, в кс Ором электроны приобретают большую знер,-.кю (разотреваютс< ) . Происходит кнжекцi.,"; —, гОрячих электр ОНОВ из канала B под j5

= BòBGðíüé диэлектрик и затем их дрейф г од действием электрического поля в сторону плавающего затвора. Таким об"

893 .( разом, плавающий затвор заряжается отрицательно rm отношению к остальным электродам ЩП-транзистора, т.е. происходит запись информации.

Эффективность записи (величина сдвига порогового напряжения йз-за заряда затвора, скорость заряда) определяется в значительной степени величиной положитяльнсгс напряжения на плавающем затворе, возникающего при подаче напряжений на управляющий затвор и сток выбранного элемента памяти. Это напряжение определяется в свою очередь, напряжениями на управляющем затворе и стоке и мяжзляктродными емкостями (3 J, Недостаток известно: о устройства заключается в сравнительно невысокой эффективности записи из-за сравнительно невысокого напряжения на плавающем затворе запоминающего транзистора при выборке элемента памяти, что ограничивает время хранения информации.

Для увеличения этого напряжения увеличивают емкость между управляющим и плавающим затворами путем либо увеличения размеров плавающего затвора (так называемые закрылки IIëàвающегс затвора), либо умяньшянкем толщины мяжзатвсрного диэлектрика.

Однако оба этк пути практически трудно реализуемы.

Включение дополнительного кондягсатора между плавающим затвором к стОХОм не мОжет быть дОстатОччс зф— ф ктивным кз-за необходимости Ограничения емкости такого к ндянеатсра для ис;,лючяния паразит»аргц BôôBI » .а, связанного с Открываниям полувыбранных пс стоку =-лемянтов памяти, что ухудшает работу накопителя на -,.àêîм злямянтя п=мяти в =:BB.;IBIIGII схеме

РПЗУ,.

ПЯЛЬ И » ОГ,—.»P !; i I I » „"В Л1, » Я г ГИ О

БОЯМЕ НИ Хвс : E -" I" Í К -".Й-" . iÝ.Û<": = ЯМ увеличения сдвига пор=-с;G .-. =.и -::жяния ячеек памяти при r.àр =.Одя.: из состояния "Логическая " :..=: †:ТО. чию Логический 0".

Постав - .:ная цель дсс -.га г;» тем, что элемент памяти, G«д-.:: . .=,; . ::, П1

-ранзистор с плавающи-:, -:,.:. и=- вля-:.м.:,им эатворамк, дополнительн-. ;,;;-. и;

ЩП-конденсатор, затвор и :;тек : †.ст-".— рого соединены "..Отв=тс .. :=;=н::. с -а вающкм затвором и сл с О.; ДГ ..: =: . GD": -.

Составитель

Техред Q.Неце

Редактор С. Саенко

Корректор. A. Ильин

Заказ 2024/49 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1084

На чертеже представлена ячейка памяти.

В пересечении адресных 1 и разрядных 2 шин содержится запоминающий

МДП-транзистор 2 с плавающим и управ- ляющим затворами и МДП-конденсатор 4.

Затвор МДП-конденсатора 4 соединен с плавающим затвором, а его сток соединен со стоком транзистора 3.

МДП-конденсатор или бикап (binary

capacitance) представляет собой конденсатор со структурой МДП, у которого одной обкладкой является затвор, а второй — инверсионный слой на поверхности полупроводника, соединенный15 с диффузионной областью (сток бикапа).

Если напряжение на затворе бикапа меньше порогового напряжения МДП структуры, инверсионный слой не образует- 2О ся, и емкость бикапа пренебрежимо мала. При возрастании напряжения на затворе до уровня выше порогового образуется инверсионный слой и емкость бикапа резко возрастает. 25

Ячейка работает следующим образом.

При записи информации на управляющий затвор и сток транзистора 3 ячейки памяти подаются напряжения от соответствующих схем РПЗУ (при этом напряжение истока обычно равно нулю).

Плавающий затвор в этих условиях приобретает определенный потенциал, величина которого определяется, в частности, напряжением управляюще35

ro затвора и межэлектроными емкостями. Этот потенцила значительно превышает пороговое напряжение бикапа, что приводит к возрастанию его емкости. В результате этого возникает. 40 дополнительная емкостная связь стока транзистора .3 с его плавающим затвором, увеличивающая потенциал последнего. Благодаря этому дополнительному возрастанию напряжение на плавающем затворе может достигнуть величины, практически недостижимой

893 4 с помощью только межэлектроных емкостей транзистора 3.

В режиме полувыборки по стоку (когда напряжение присутствует только на разрядной шине и отсутствует на соответствующей адресной шине) емкость бикапа очень мала, поэтому напряжение стока практически не передается на плавающий затвор, что исключает открывание полувыбранных по стокам элементов памяти соответствующей строки.

B предлагаемом элементе памяти, таким образом, без увеличения напряжения на электродах, запоминающего транзистора может быть получено существенно более высокое напряжение на плавающем затворе, чем в известном элементе памяти.

Кроме того он дает более эффективную запись информации.

Напряжение на плавающем затворе элементе памяти в известном устройстве при напряжениях на управляющем затворе и стоке запоминающего транзистора, соответственно, 25 и 16 В, составляет 13,9 В.

Включение бикапа, емкость которого равна емкости между плавающим затвором и каналом запоминающего МДП-транзистора, позволяет увеличить это напряжение до 17,3 В.

Изготоьление такого устройства средствами интегральной технологии увеличивает площадь матричного накопителя памяти приблизительно на 10Х однако при этом достигается увеличение сдвига порогового напряжения элемента памяти в результате записи информации почти в 1,4 раза (с 12,4 до 17 В), что характеризует более эффективную запись информации и обеспечивает большее время хранения.

Изобретение позволяет повысить надежность вычислительных устройств за счет повышения надежности хранения информации в РПЗУ.