Запоминающая матрица

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К а|ТОмСКОМУ СВИДВЯЛЬСТВУ

Союз Соевтскнх

Соцналнстнческнх

Республик (и) 571830 (61) Дополнительное. к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлЕно 19,03,73 (21) 1896541/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,09.77, Бюллетень № 33

I (45) Дата опубликования описания 2910.77 (51) М. Кл. 6 11 С 11/24

G 11 С 11/34

Государственный ноннтвт

Совета Мнннстроо СССР оо делам нвооретвенй н открьпнй (53) УДК 681,327.66 (088.8) (Т2) Авторы изобретения

М. Я. Эйвгорин и В. Е, Варшавский (71) Заявитель

Горьковский исследовательский физико-технический институт

Горьковского государственного университета им.. Н И Добачевского (S4) ЗАПОМИНАЮЩАЯ МАТРИЦА

Изобретение относится к автоматике и вычис лительной технике и предназначено для использования в запоминающих устройствах цифровых вычислительных и управляющих машин.

Известны емкостные запоминающие устройства (ЗУ), в которых элементами памяти являются емкости между адресными и разрядными шинами, причем там, где записана единица, стоит большая емкость Сп,ах, а где записан нуль — меньшая Cmin (1). 10

Основным недостатком этих ЗУ является снижение надежности при увеличении информационного объема.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ЗУ, элементами памяти в 15 котором служат металл-диэлектрик-полупроводни- ковые (МЛП) конденсаторы, селектируемые по матричной схеме с помощью дополнительных электродов. Введенные в этом ЗУ управляющие. шины позволяют прн считывании информации все 20 невыбранные запоминающие элементы (ЗЭ) переводить в состояние Cmin, что обеспечивает стабильность нагрузки в разрядной шине и, как следствие, более надежное распознавание считанной информации, (2). 25

Недостатком этого ЗУ является значительнос ослабление выходного сигнала за счет малого емкостного сопротивления в в ыходной разрядной цепи. При этом выходная емкость, шунтирующая выходнук разрядную шину, образуется всеми емкостями связи, соединенными с адресными шинами. В результате чем больше информационные размеры матрицы ЗУ, тем больше ослабление выходного сигнала и ниже надежность работы устройства.

Целью изобретении является повышение надежности работы ЗУ.

Для этого полупроводниковая пластина запоминающей матрицы имеет диффузионные обласгм, расйоложенные под проводящими электродами, образукицне с полупроводниковой пластиной р — n переходы с лавинным пробоем н соединенные через резисторы с управляющей шиной.

Таким образом, каждый ЗЭ к выходной шине съема информации подключен через р-и переход, за счет чего уменьшается нх шунтирующее действие и повышается надежность работы, На фнг. 1 даца схема предложенной запоминающей матрицы; на фнг. 2 — разрез А--А фнт. 1; на

571830

3 фиг. 3 графически изображены вольтфарадная и вольтамперная характеристики.

На полупроводниковую пластину 1 последова тельно нанесены слои диэлектрика (например, окисла 2 и нитрида 3 кремния) и металлические электроды 4, образующие МНОП-конденсатор с гистерезисиой вольтфарадной характеристикой. Над электродами 4 соединенными через резисторы 5 с .первой управляющей шиной 6, нанесен дополнительный слой диэлектрика 7. Размещенные на нем дополнительные электроды 8 и 9 соединены с соответствувяцими адресными шинами 10, 11 и 12, 13.

Расположенные под электродами 4 диффузионные области 14 образуют с полупроводниковой пластиной р-и переходы с лавинным пробоем, которые через резисторы15 соединены со второй управляющей шиной 16. Съем считанной информа. ции осуществляется с разрядной шины 17, Вольтфарадная характеристика участка диффузионная область 15 - окисел 2 - нитрид 3 ° электрод 4 имеет вид петли гистерезиса (фиг, 3) .

При подаче на электрод 4 относительно диффузионной области 14 импульса напряжения Чпор емкость участка изменится по кривой а — б и после снятия напряжения емкость останется на уровне

Сьа кс, соответствующем логической единице; при подаче — Чпор емкость изменится по кривой в — r u останется на уровне Смин, соответствующем логическому нулю, При подаче импульсов, амплитуда которых—

IЧе < Ч < Чо, величина емкости будет обратимо изменяться соответственно по участкам б или в при исходном значении C Kq и по участкам а или в при исходном значении Смин. Вольтамперная характеристика Д вЂ” е отображает р — n переход с лавинным пробоем, образованныи пластиной полупроводника 1 и диффузионной областью 14:(фиг. 3) .

-Запоминающая матрица работает следующим образом.

При селекции ЗЭ на see его дополнительные электроды 8 н 9 одновременно подаются однополярные импульсы, в случае:же, если ЗЭ не выбран, все его дополнительные, электроды заземлены или селектирующий импульс подается только на один дополнительный электрод, и образующийся при этом емкостной делитель обеспечивает на электроде 4 напряжение, меньшее по абсолютной величине необходимого для селекции ЗЭ и сохраняющее записанную информацию.

В цикле записи обе управляющие шины 6 и 10 заземляются. При записи нуля на дополнительные электроды 8 и 9 подается импульс напряжения V

< -Чпор (см. фиг„3), происходит лавинный пробой . р-и перехода (участок Д) и далее матрица работает обычным образом. Прн записи единицы импульс, напряжения Ч < Vnop открывает р-и переход (участок e) и далее матрица работает также обычным образом.

При считывании на первую управляющую шину 6 подается напряжение смещения -Чо, вторая управляющая шина 16 заземляется, а разрядная шина 17 эаэемляется через нагрузку. При этом все

ЗЭ запоминающей матрицы обратимо переходят в

1О состояние Смнн. В выбранном ЗЭ напряжение считывания Чсг = Чо, подаваемое на все его дополнительные электроды, позволяет МНОП-конденсатору перейти в состояние, соответствующее записанной в нем информации: Смакс (в случае единицы) или

П Смин (в случае нуля), р — и переход открывается, и на нагрузке разрядной шины выделяется импульс

Чс с амплитудой, соответствующей считанной информации.

Импульс считывания Vc запирает р — и переходы всех невыбранных ЗЭ, которые оказываются подключенными к разрядной шине через емкости запертых р — n переходов, значительно меньших CMH„.

Таким образом, снижается шунтирующее действие невыбранных ЗЭ,уменьшается ослабление выходно2 го сигнала и, следовательно, повышается надежность работы запоминающей матрицы.

Формула изобретения

Запоминающая матрица, содержащая МНОПконденсаторы, выполненные на полупроводниковой пластине, с последовательно нанесенными на нее слоями диэлектрика, например, окисла.. нитрида кремния, на которых расположены металлические электроды, соединенные через резисторы с первой управляющей шиной, на электродах расположен дополнительный слой диэлектрика, на котором размещены дополнительные электроды, 40 соединенные с соответствующими адресными шинами,о тли ча юще е с я тем, что, с целью повьппения на. дежности работы матрицы; она имеет диффузионные области, расположенные . в полупроводниковои пластине под металлическими электродами и обра4 зующие с пластиной. р — n — переходы с лавинным пробоем и соединенные через дополнительные резисторы со второй управляющей шиной.

Источники информации, принятые во внимание

60 при экспертизе:

I. Брик Е.А, "Техника ПЗУ". "Советское ра дно", 1973. с. 25.

2. Авторское свидетельство CCCP Р 461300, С 11 С 11/34, 1970,