Тонкопленочный переключательный элемент

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.12,80 (21) 2965750/18-24 (5! ) М. Кд.

O 01 6, 45/00 с присоединением заявки № (23)Приоритет

1Ьеударатееккы6 кеинтет

СССР по делам взоеретеикк и открытий

Опубликовано 30.09.82. Бктллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК681, .327.56 (088.8) Ш, М. Алекперова, H. H. Абдул-Заде, М. И.

И. А. Ахмедов и Р, Г. Ахмед-Заде (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени ннст

АН Азербайджанской CCP (7l) Заявитель (54) ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫЙ

ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к созданию и применению приборов с отрицательной проводимостью и может быть использовано в вычислительной технике, . телефонной связи и средствах автоматики

S в качестве коммутаторов, распределителей, а также многофункциональных логических устройств.

Известен тонкопленочный переключаюший элемент на структуре металл-диэлектрик-металл (Nli_#_) с тремя и более устойчивыми состояниями, причем пленка диэлектрика (аморфного селена) выполнена в виде пленки меняюшейся тол,шины. Йействие элемента основано на

roM, что аморфный селен различной толшины имеет разное сопротивление. При приложении напряжения сначала включается область с меньшей толшиной, а затем включаются последовательно области больших толшин (11.

Недостатком элемента является то, что для получения трехстабильного перекдючателя с памятью следует приготовГМ трехступенчатое устойство и требуется многократное напыление селена через различные трафареты. Получение устройства в едином технологическом цикле невозможно. Пругим недостатком является температурная нестабильность этого элемента, обусловленная тем, что при небольшом повышении температуры начинается кристаллизация селена и изменение сопротивления толшины селена, что приводит к температурной нестабильности параметров переключения.

Более близким к предлагаемому является тонкопленочный трехстабильный переключатель с электрической памятью, представляюший собой гетеропереход, по-. лученный последовательным напылением на подогретую подложку двух полупроводниковых материалов (ZnТе) и (Сйве), взятых в соотношении 1:4. Металлические электроды выполнены из золота. Толщина каждого слоя 0,7-1,0 мк. После

3 9631 напыления необходима термобработка в течение 1,5-2,0 ч при 240-270 С $2).

Недостатками известного устройства являются наличие гистерезиса в вольтамперной характеристике (ВАХ), вызванный большой емкостью структуры, кроме того активная область двухслойна, а также необходимость в золотых электродах и термообработке.

Цель изобретения - упрощение конст- 16 рукции трехс табильного переипочателя, обладающего безгистерезис ной симметрией.

Указанная цель достигается тем, что область полупроводника выполнена на основе полукристаллического сплава А gg8Со& в соотношении (30-40)Л 5 и (7060)% CvS c концентрацией носителей (1.0 "й-lo" ) см .

На чертеже представлена структура ус тройс тва.

Электроды выполнены или из серебра, или меди, вольфрама и могут располага ться планарно или компланарно. Устройство представляет собой, полученный тер- д мическим напылением на ситалловую подложку, металлические электроды 1 и 2 и полупроводниковую пленку 3, толщиной

0,9 1,0 мкм, Концентрация носителей в сульфидах серебра и меди 107 -1019cM . з

Сначала образец находится в высокоомном состоянии. При достижении напряжением пороговой величины наблюдается первый участок отрицательного сопротивления и элемент переходит на первое проводящее

35 состояние, падение напряжения на нем уменьшается скачком, Дальнейшее увеличение тока через элемент переводит его

23 4 во второе, более низкоомное состояние.

Оба проводящих состояния при соответствующих токах и напряжениях запоминаются элементом, действие предлагаемого трехстабильного переключателя обусловлено тем, что в запрещенной зоне активного материала сильнолегированного и компенсированного имеется глубоколежаший уровень, при ионизации которого воз» никает первое проводящее состояние. Второе более высокопроводящее состояние обусловлено ударной ионизацией и лавинным умножением носителей.

Предлагаемое устройство более просто в изготовлении, активная область однослойна, возможна микромиииатюризация, может быть использованно в автоматике в качестве многофункционного элемента памятие

<Р о р м у л а и з о б р е т е н и я

Тонкопленочный переключательный элемент, содержжций области металл-полупроводник-металл, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения термической стабильности, область полупроводнкка выполнена на основе поликристаллического сплава А -Си9 в соотношении (30-40)% Ас 1Ви (70-60)%Со с кони,н р„,,й н„ителей (101elO )

Ис точ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР (go 288152, кл. 6 1 1 < 1 1/34, 1969

2. Пэнси иусин гаккай ромбунси", Тгапа Onset 50есЬгой anB Commun. .gnat /open . 1973, 5 6, gq 9, с. 553-554- (прототйп).

Составитель Л. Амусьева

Редактор 10, Середа Техред E.Õàðêòîí÷èK Корректор В. Бутяга

Заказ 7528/78 Тираж 763. Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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

Тонкопленочный переключательный элемент Тонкопленочный переключательный элемент 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к полупроводниковым материалам и может быть использовано в вычислительной технике, средствах связи, автоматике и телемеханике

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности, к полупроводниковым материалам для элементов памяти и может быть использовано в вычислительной технике, средствах связи, автоматике и телемеханике
Изобретение относится к полупроводниковым материалам, применяемым для изготовления переключающих элементов и критических терморезисторов, которые могут быть использованы в средствах связи, автоматике и телемеханике

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано в вычислительной технике, средствах связи и устройствах автоматики и телемеханики

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств, переключателей

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности, к полупроводниковым приборам, обладающим эффектом памяти при выключенном питании

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и вычислительной технике и используется при построении запоминающих устройств, переключателей

Изобретение относится к полупроводниковым приборам и может быть использовано в качестве переключающего элемента (ключа) или управляемого конденсатора в интегральных микросхемах, работающих, в том числе, на частотах выше 10 ГГц

Изобретение относится к области электроники

Изобретение относится к приборам для измерения токов или напряжений, в которых предусмотрена возможность индикации их наличия или направления с использованием преобразования напряжения или тока в частоту электрических колебаний и измерением этой частоты

Изобретение относится к способам формирования квантовых коллективных возбуждений спиновой плотности и плотности намагниченности в графеновых пленках и может быть использовано в квантовой наноэлектронике, спинтронике, системах обработки и хранения информации терагерцового диапазона

Изобретение относится к устройствам микро- и наноэлектроники. Мемристорные устройства являются устройствами энергонезависимой памяти и могут быть использованы для создания компьютерных систем на основе архитектуры искусственных нейронных сетей. Данное устройство состоит из активного слоя, расположенного между двумя токопроводящими слоями, находящегося с ними в электрическом контакте. Активный слой обладает свойством резистивного переключения и представляет собой двухслойную оксидную структуру HfAlxOy/HfO2. Слой HfAlxOy имеет высокую растворимость и высокую равновесную концентрацию кислородных вакансий, а HfO2 является слоем с низкой растворимостью вакансий. Токопроводящие слои выполнены их нитрида титана или нитрида вольфрама. На границе раздела HfO2/TiN наносится сверхтонкий слой оксида рутения толщиной не менее 0.5 нм. Изобретение обеспечивает повышение стабильности режимов переключения сопротивления в низко- и высокоомное состояние, снижение напряжения переключения, высокую технологическую совместимость с существующими процессами производства кремниевых микросхем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Тонкопленочный переключательный элемент

Наверх