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Gebiet
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen allgemein das Gebiet integrierter Schaltungen und insbesondere Chalkogenidglas-Zusammensetzungen für Schwellwertschalter.
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HINTERGRUND
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Chalkogenidglas-Zusammensetzungen werden in Chalkogenid-Schaltervorrichtungen, darunter Halbleiterspeichervorrichtungen, verwendet. Diese Zusammensetzungen weisen im Allgemeinen eine Schwellenspannung auf, bei der sie leitend werden, d.h., sie schalten ein, um zu ermöglichen, dass ein Strom durch einen Schalter fließt. Die Schwellenspannung kann sich im Laufe der Zeit ändern. Diese Änderung wird als Drift bezeichnet. Eine hohe Drift von Zusammensetzungen kann die Nützlichkeit und Leistung von Vorrichtungen einschränken, bei denen Chalkogenid-Schalter verwendet werden.
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Figurenliste
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Ausführungsformen sind mithilfe der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht zu verstehen. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente. Ausführungsformen werden in den Figuren der begleitenden Zeichnungen beispielhaft und nicht einschränkend veranschaulicht.
- 1 ist eine Kurvendarstellung eines Vergleichs einer Chalkogenidglas-Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung gemäß einigen Ausführungsformen mit einer anderen Chalkogenidglas-Zusammensetzung, die eine niedrigere Spannungsdrift der Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
- 2 veranschaulicht gemäß einigen Ausführungsformen schematisch einen Schnitt in Seitenansicht einer beispielhaften Schwellwertschaltervorrichtung.
- 3 veranschaulicht gemäß einigen Ausführungsformen schematisch eine Draufsicht einer beispielhaften Speichervorrichtung.
- 4 veranschaulicht gemäß einigen Ausführungsformen schematisch einen Schnitt in Seitenansicht einer integrierten Schaltungsanordnung (IC-Anordnung).
- 5 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes System, das eine Chalkogenidglas-Zusammensetzung in einer Schaltervorrichtung gemäß verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
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Ausführliche Beschreibung
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreiben Chalkogenidglas-Zusammensetzungen und Chalkogenid-Schaltervorrichtungen (chalcogenide switch devices, CSD.) In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil von ihr bilden, wobei gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche Teile bezeichnen, und worin veranschaulichend Ausführungsformen gezeigt werden, bei denen der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung praktisch angewendet werden kann. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher soll die folgende ausführliche Beschreibung nicht als einschränkend aufgefasst werden, und der Schutzbereich von Ausführungsformen ist durch die angefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Formulierung „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Formulierung „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
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In der Beschreibung können die Formulierungen „bei einer Ausführungsform“ oder „bei Ausführungsformen“ verwendet werden, die sich jeweils auf eine oder mehrere derselben oder unterschiedliche Ausführungsformen beziehen können. Darüber hinaus sind die Begriffe „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“ und dergleichen, die in Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym. Der Begriff „gekoppelt“ kann sich auf eine direkte Verbindung, eine indirekte Verbindung oder eine indirekte Datenübertragung beziehen.
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Der Begriff „Modul“ wird hier derart verwendet, dass er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integrated circuit, ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und/oder Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die/der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung, einen Zustandsautomaten und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, beziehen kann, ein Teil davon sein oder diese aufweisen kann.
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Eine Chalkogenidglas-Zusammensetzung mit einer niedrigen Spannungsdrift, die nützlich für Schalter auf Grundlage von Chalkogenid ist, kann die Elemente Silicium (Si), Germanium (Ge), Selen (Se) und Arsen (As) aufweisen. Chalkogenidglas-Zusammensetzungen können aus den Zusammensetzungen bestehen, die in TABELLE
1 bezeichnet sind, die Zusammensetzungsbereiche von Si, Ge, Se und As in Gewichtsprozent wie auch eine als die dritte Zusammensetzung bezeichnete spezielle Zusammensetzung auflistet.
TABELLE 1
| Si | Ge | Se | As |
Erste (%) | 3-15 | 8-16 | >45 | 20-35 |
Zweite (%) | 8-12 | 9-12 | >50 | 29-31 |
Dritte (%) | 10 | 10 | 50 | 30 |
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Bei den Chalkogenidglas-Zusammensetzungen aus TABELLE 1 können das Silicium plus das Germanium größer oder gleich 10 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht einer bestimmten Zusammensetzung betragen. Bei den Chalkogenidglas-Zusammensetzungen aus TABELLE 1 können das Silicium plus das Germanium größer oder gleich 15 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht einer bestimmten Zusammensetzung betragen. Bei den Chalkogenidglas-Zusammensetzungen aus TABELLE 1 können das Silicium plus das Germanium größer oder gleich 20 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht einer bestimmten Zusammensetzung betragen. Bei den Chalkogenidglas-Zusammensetzungen aus TABELLE 1 kann die Glasübergangstemperatur in Abhängigkeit von dem Halbleiterprozess, der zum Herstellen einer Vorrichtung mit einer Chalkogenid-Schaltervorrichtung (CSD) verwendet wird, größer oder gleich 300 Grad Celsius sein. Die Glasübergangstemperatur einer Zusammensetzung kann abgesenkt sein, während die Temperatur eines Halbleiterprozesses auf unter 300 Grad Celsius abgesenkt ist.
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1 ist eine Kurvendarstellung eines Vergleichs einer Chalkogenidglas-Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung gemäß einigen Ausführungsformen mit einer anderen Chalkogenidglas-Zusammensetzung, die eine niedrigere Spannungsdrift der Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die in 1 gezeigte Chalkogenidglas-Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung ist die in Tabelle 1 gezeigte dritte Zusammensetzung. Die dritte Zusammensetzung kann in einer halblogarithmischen Darstellung der Änderung der Schwellenspannung gegen den Logarithmus zur Basis 10 der Wartezeit in Nanosekunden eine Spannungsdrift von etwa 12 Millivolt pro Zeitdekade in Nanosekunden (mV/Dekade nsec) aufweisen, wie in 1 veranschaulicht. Zur Erläuterung: Eine Dekade ist 1 × 101, und zwei Dekaden sind 1 × 102. Zur Erläuterung: Nach einer Dekade (101 × 1 Nanosekunde) würde die Änderung der Driftspannung 0,12 mV betragen. Nach zwei Dekaden (102 × 1 Nanosekunde) würde die Änderung 0,24 Millivolt betragen. Eine Spannungsdrift von 12 mV/Dekade nsec kann in etwa 5- bis 6-mal niedriger sein als bei der Chalkogenid-Zusammensetzung nach dem Stand der Technik mit 72 mV/Dekade nsec. Eine niedrigere Spannungsdrift kann für eine CSD mit besserer Leistung sorgen, da eine geringere Gesamtspannungsdrift über eine Zeitperiode stattfindet. Glasübergangstemperatur und Glasverarbeitungsbedingungen wirken sich auf eine Auswahl einer Zusammensetzung innerhalb der in Tabelle 1 angeführten Bereiche aus.
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2 veranschaulicht schematisch einen Schnitt in Seitenansicht einer beispielhaften Schwellwertschaltervorrichtung 200 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung 200 kann eine erste Elektrode 202 und eine zweite Elektrode 204 aufweisen. Zwischen die erste Elektrode 202 und die zweite Elektrode 204 können ein Chalkogenid-Schalterelement 208 und ein Halbleiterelement 206 gekoppelt sein. Das Chalkogenid-Schalterelement 208 kann eine Zusammensetzung umfassen, wie sie in Tabelle 1 veranschaulicht ist. Das elektronische Element 206 kann ein Halbleiterspeicherelement sein, bei dem es sich um ein nichtflüchtiges Speicherelement oder ein flüchtiges Speicherelement handeln kann. Das elektronische Element 206 kann ein Halbleiter-Phasenänderungsspeicherelement sein. Das Element 206 kann sich in einem ersten Zustand befinden. Das Element kann, indem eine Spannung, die größer als die Schwellenspannung des Chalkogenid-Schalterelements 208 ist, für eine Zeitperiode an die zweite Elektrode angelegt wird, in einen zweiten Zustand versetzt werden. Das Halbleiterelement kann, indem eine Spannung, die größer als die Schwellenspannung des Chalkogenid-Schalterelements 208 ist, für eine andere Zeitperiode an die zweite Elektrode angelegt wird, in einen dritten oder vierten Zustand versetzt werden. Die Schwellwertschaltervorrichtung 200 kann sich als ein Array in zwei Dimensionen oder in drei Dimensionen in einer Speichervorrichtung mit mehreren Schwellwertschaltervorrichtungen 200 befinden. Die erste Elektrode 202 kann eine Bitleitung, die zweite Elektrode eine Wortleitung einer Speichervorrichtung sein. Die zweite Elektrode 204 kann eine Bitleitung, die erste Elektrode eine Wortleitung einer Speichervorrichtung sein. Verschiedene dieelektrische Schichten können zwischen Bitleitungen, Wortleitungen, dem Chalkogenid-Schalterelement 208 und dem elektronischen Element 206 ausgebildet sein, wie Fachleuten für Halbleiterspeichergestaltung allgemein bekannt ist.
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3 veranschaulicht schematisch eine Draufsicht einer beispielhaften Speichervorrichtung 300 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Speichervorrichtung 300 kann mehrere Bitleitungen 302 und mehrere Wortleitungen 304 aufweisen. An der Kreuzung 306 der Bitleitungen und der Wortleitungen kann ein Speicherelement 308 mit einer Bitleitung 302 und einer Wortleitung 304 gekoppelt sein. Das Speicherelement 308 kann mithilfe leitender Bahnen 308.1, 308.2, beispielsweise einer Brücke, oder direkt mit einer Bitleitung und einer Wortleitung gekoppelt sein. Das Speicherelement 308 kann ein Halbleiterspeicherelement 206 aus 2 und das Chalkogenid-Schalterelement 208 aus 2 aufweisen und kann die Chalkogenidglas-Zusammensetzungen aus Tabelle 1 aufweisen.
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4 veranschaulicht schematisch einen Schnitt in Seitenansicht einer integrierten Schaltungsanordnung (IC-Anordnung) 400 gemäß einigen Ausführungsformen. Bei einigen Ausführungsformen kann die IC-Anordnung 400 einen oder mehrere Dies (im Folgenden „Die 402“) aufweisen, die elektrisch und/oder physisch mit einem Package-Substrat 421 gekoppelt sind. Der Die 402 kann Schaltungen (z.B. Schaltungen einer Speichervorrichtung 300 aus 3) wie beispielsweise eine CSD oder eine Speichervorrichtung mit einer CSD aufweisen, wie hier beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen kann das Package-Substrat 421 mit einer Platine 422 gekoppelt sein, wie gezeigt.
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Der Die 402 kann ein diskretes Produkt darstellen, das aus einem Halbleitermaterial (z.B. Silicium) unter Verwendung von Halbleiter-Herstellungstechniken wie beispielsweise Dünnschichtabscheidung, Lithographie, Ätzen und dergleichen hergestellt ist, die in Verbindung mit einem Ausbilden von CSDs eingesetzt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Die 402 ein Prozessor, ein Speicher, ein System-on-Chip (SoC) oder eine ASIC sein, eine(n) solche(n) aufweisen oder ein Teil davon sein. Bei einigen Ausführungsformen kann ein elektrisch isolierendes Material wie beispielsweise Formmasse oder Unterfüllmaterial (nicht gezeigt) mindestens einen Abschnitt des Die 402 und/oder von Verbindungsstrukturen 406 auf Die-Ebene einkapseln.
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Der Die 402 kann an dem Package-Substrat 421 in Übereinstimmung mit einer Vielzahl geeigneter Konfigurationen befestigt sein, kann zum Beispiel unter anderem wie dargestellt direkt mit dem Package-Substrat 421 in einer Flip-Chip-Konfiguration gekoppelt sein. Bei der Flip-Chip-Konfiguration wird eine aktive Seite S1 des Die 402 mit aktiven Schaltungen an einer Oberfläche des Package-Substrats 421 unter Verwendung von Verbindungsstrukturen 406 auf Die-Ebene wie beispielsweise Höckern, Säulen (pillars) oder anderen geeigneten Strukturen befestigt, die außerdem den Die 402 elektrisch mit dem Package-Substrat 421 koppeln können. Die aktive Seite S1 des Die 402 kann Schaltungen wie beispielsweise CSD-Schaltungen aufweisen. Eine inaktive Seite S2 kann der aktiven Seite S1 gegenüberliegend angeordnet sein, wie gezeigt. Bei anderen Ausführungsformen kann der Die 402 auf einem anderen Die angeordnet sein, der mit dem Package-Substrat 421 in einer von verschiedenen geeigneten gestapelten Die-Konfigurationen gekoppelt ist. Zum Beispiel kann ein Prozessor-Die mit dem Package-Substrat 421 in einer Flip-Chip-Konfiguration gekoppelt sein, und der Die 402 kann auf dem Prozessor-Die in einer Flip-Chip-Konfiguration angebracht und mit dem Package-Substrat unter Verwendung von Through-Silicon-Vias (TSVs) elektrisch gekoppelt sein, die durch den Prozessor-Die hindurch ausgebildet sind. Bei noch anderen Ausführungsformen kann der Die 402 in das Package-Substrat 421 eingebettet oder mit einem Die gekoppelt sein, der in das Package-Substrat 421 eingebettet ist. Andere Dies können bei anderen Ausführungsformen mit dem Package-Substrat 421 in einer Seite-an-Seite-Konfiguration mit dem Die 402 gekoppelt sein.
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Bei einigen Ausführungsformen können die Verbindungsstrukturen 406 auf Die-Ebene dafür konfiguriert sein, elektrische Signale zwischen dem Die 402 und dem Package-Substrat 421 zu leiten. Zu den elektrischen Signalen können zum Beispiel Eingangs/Ausgangssignale (E/A-Signale) und/oder Spannungs/Masse-Signale zählen, die in Verbindung mit einem Betrieb des Die verwendet werden. Die Verbindungsstrukturen 406 auf Die-Ebene können mit entsprechenden Die-Kontakten, die auf der aktiven Seite S1 des Die 402 angeordnet sind, und mit entsprechenden Package-Kontakten, die auf dem Package-Substrat 421 angeordnet sind, gekoppelt sein. Zu den Die-Kontakten und/oder Package-Kontakten können zum Beispiel Anschlussflächen (pads), Vias, Gräben, Leiterbahnen und/oder andere geeignete Kontaktstrukturen zählen.
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Bei einigen Ausführungsformen kann das Package-Substrat 421 ein Laminatsubstrat auf Grundlage von Epoxid mit einem Kern und/oder Aufbauschichten sein, wie beispielsweise ein Ajinomoto-Build-up-Film-Substrat (ABF-Substrat). Das Package-Substrat 421 kann bei anderen Ausführungsformen andere geeignete Substrattypen beinhalten, darunter beispielsweise aus Glas, Keramik oder Halbleitermaterialien ausgebildete Substrate.
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Das Package-Substrat 421 kann elektrische Leitmerkmale (electrical routing features) aufweisen, die dafür konfiguriert sind, elektrische Signale zu dem Die 402 oder von diesem weg zu leiten. Zu den elektrischen Leitmerkmalen können zum Beispiel Package-Kontakte (z.B. die Anschlussflächen 410), die auf einer oder mehreren Oberflächen des Package-Substrats 421 angeordnet sind, und/oder interne Leitmerkmale (nicht gezeigt) wie beispielsweise Gräben, Vias oder andere Verbindungsstrukturen zum Leiten elektrischer Signale durch das Package-Substrat 421 zählen.
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Die Platine 422 kann eine gedruckte Schaltung (printed circuit board, PCB) sein, die aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise einem Epoxid-Laminat besteht. Zum Beispiel kann die Platine 422 elektrisch isolierende Schichten aufweisen, die aus Materialien bestehen wie beispielsweise Polytetrafluorethylen, Phenolbaumwollpapier-Materialien wie beispielsweise Flame Retardant 4 (FR-4), FR-1, Baumwollpapier- und Epoxid-Materialien, wie beispielsweise CEM-1 oder CEM-3, oder Glasgewebematerialien, die unter Verwendung eines Epoxidharz-Prepreg-Materials zusammenlaminiert sind. Verbindungsstrukturen (nicht gezeigt), wie beispielsweise Leiterbahnen, Gräben, Vias, können durch die elektrisch isolierenden Schichten hindurch ausgebildet werden, um die elektrischen Signale des Die 402 durch die Platine 422 zu leiten. Die Platine 422 kann bei anderen Ausführungsformen aus anderen geeigneten Materialien bestehen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Platine 422 eine Hauptplatine (z.B. die Hauptplatine 502 aus 5).
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Verbindungen auf Package-Ebene wie zum Beispiel Lotkugeln 412 können mit Anschlussflächen 410 auf dem Package-Substrat 421 und/oder der Platine 422 gekoppelt sein, um entsprechende Lötstellen zu bilden, die dafür konfiguriert sind, die elektrischen Signale weiter zwischen dem Package-Substrat 421 und der Platine 422 zu leiten. Die Anschlussflächen 410 können aus einem beliebigen elektrisch leitenden Material wie zum Beispiel Metall, einschließlich beispielsweise Nickel (Ni), Palladium (Pd), Gold (Au), Silber (Ag), Kupfer (Cu) sowie deren Kombinationen bestehen. Zu den Verbindungen auf Package-Ebene können andere Strukturen und/oder Konfigurationen zählen, darunter beispielsweise Land-Grid-Array-Strukturen (LGA-Strukturen) und dergleichen.
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Die IC-Anordnung 400 kann bei anderen Ausführungsformen eine Vielzahl anderer geeigneter Konfigurationen aufweisen, darunter beispielsweise geeignete Kombinationen von Flip-Chip- und/oder Drahtbond-Konfigurationen, Interposer, Multi-Chip-Package-Konfigurationen, darunter System-in-Package(SiP)- und/oder Packageon-Package-Konfigurationen (PoP-Konfigurationen). Andere geeignete Techniken zum Leiten elektrischer Signale zwischen dem Die 402 und anderen Komponenten der IC-Anordnung 400 können bei einigen Ausführungsformen verwendet werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in einem System unter Verwendung beliebiger geeigneter Hardware und/oder Software für eine wunschgemäße Konfiguration realisiert werden. 5 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes System (z.B. eine Datenverarbeitungsvorrichtung 500), das eine Speichervorrichtung mit einer CSD gemäß verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 500 kann eine Platine wie beispielsweise die Hauptplatine 502 beherbergen Die Hauptplatine 502 kann eine Anzahl von Komponenten aufweisen, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein, einen Prozessor 504 und mindestens einen Datenübertragungschip 506. Der Prozessor 504 kann physisch und elektrisch mit der Hauptplatine 502 verbunden sein. Bei einigen Realisierungen kann der mindestens eine Datenübertragungschip 506 ebenfalls physisch und elektrisch mit der Hauptplatine 502 verbunden sein. Bei weiteren Realisierungen kann der Datenübertragungschip 506 Teil des Prozessors 504 sein.
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In Abhängigkeit von ihren Anwendungen kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 500 andere Komponenten aufweisen, die physisch und elektrisch mit der Hauptplatine 502 verbunden sein können. Zu diesen anderen Komponenten können zählen, aber ohne einschränkend zu wirken: flüchtiger Speicher (z.B. DRAM), nichtflüchtiger Speicher (z.B. ROM), Flash-Speicher, ein Grafikprozessor, ein digitaler Signalprozessor, ein Kryptoprozessor, ein Chipsatz, eine Antenne, eine Anzeige, eine Touchscreen-Anzeige, ein Touchscreen-Controller, eine Batterie, ein Audio-Codec, ein Video-Codec, ein Leistungsverstärker, eine GPS(global positioning system)-Vorrichtung, ein Kompass, ein Geigerzähler, ein Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, ein Lautsprecher, eine Kamera und eine Massenspeichervorrichtung (wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, eine Compact Disk (CD), eine DVD (digital versatile disk) und so weiter.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die CSD 508 mit hier beschriebenen Ausführungsformen übereinstimmen. Zum Beispiel kann es sich bei der CSD 508 um eine CSD handeln, wie sie in 2 und 3 beschrieben wird, wie hier ferner beschrieben wird.
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Der Datenübertragungschip 506 kann drahtlose Übermittlungen zum Übertragen von Daten zu der Datenverarbeitungsvorrichtung 500 und von dieser weg ermöglichen. Der Begriff „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Datenübertragungskanäle usw. zu beschreiben, die möglicherweise Daten durch die Verwendung modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium übermitteln. Der Begriff beinhaltet nicht, dass die ihm zugeordneten Vorrichtungen keine Drähte enthalten, obwohl dies bei einigen Ausführungsformen zutreffen kann. Der Datenübertragungschip 506 kann beliebige aus einer Anzahl von Drahtlosstandards oder -protokollen realisieren, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein: Standards des Institute for Electrical and Electronic Engineers (IEEE), darunter WLAN (IEEE 802.11-Gruppe), IEEE 802.16-Standards (z.B. IEEE 802.16-2005, Änderung), das Long-Term-Evolution-Projekt (LTE-Projekt) zusammen mit sämtlichen Änderungen, Aktualisierungen und/oder Überarbeitungen (z.B. das Advanced-LTE-Projekt, Ultra-Mobile-Broadband-Projekt (UMB-Projekt) (auch als „3GPP2“ bezeichnet) usw.). Mit IEEE 802.16 kompatible Breitband-Netzwerke mit drahtlosem Zugang (broadband wireless access (BWA) networks) werden im Allgemeinen als WiMAX-Netzwerke bezeichnet, ein Akronym, das für „Worldwide Interoperability for Microwave Access“ steht, welches ein Prüfzeichen für Produkte ist, die Konformitäts- und Interoperabilitätstests für die IEEE 802.16-Standards bestehen. Der Datenübertragungschip 506 kann in Übereinstimmung mit einem GSM(Global System for Mobile Communication)-, GPRS(General Packet Radio Service)-, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)-, HSPA(High Speed Packet Access)-, E-HSPA(Evolved HSPA)- oder LTE-Netzwerk arbeiten. Der Datenübertragungschip 506 kann in Übereinstimmung mit EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution), GERAN (GSM EDGE Radio Access Network), UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) oder E-UTRAN (Evolved UTRAN) arbeiten. Der Datenübertragungschip 506 kann in Übereinstimmung mit CDMA (Code Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access), DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications), EV-DO (Evolution-Data Optimized), Weiterentwicklungen davon, wie auch mit beliebigen anderen Drahtlosprotokollen arbeiten, die als 3G, 4G, 5G und darüber hinaus bezeichnet werden. Der Datenübertragungschip 506 kann bei anderen Ausführungsformen in Übereinstimmung mit anderen Drahtlosprotokollen arbeiten.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung 500 kann mehrere Datenübertragungschips 506 aufweisen. Zum Beispiel kann ein erster Datenübertragungschip 506 drahtlosen Datenübertragungen mit kürzerer Reichweite wie beispielsweise Wi-Fi und Bluetooth fest zugewiesen sein, und ein zweiter Datenübertragungschip 506 kann drahtlosen Datenübertragungen mit längerer Reichweite wie beispielsweise GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO sowie anderen fest zugewiesen sein.
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Bei verschiedenen Realisierungen kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 500 eine mobile Datenverarbeitungsvorrichtung, ein Laptop, ein Netbook, ein Notebook, ein Ultrabook, ein Smartphone, ein Tablet, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultramobiler PC, ein Mobiltelefon, ein Desktop-Computer, ein Server, ein Drucker, ein Scanner, ein Monitor, eine Set-Top-Box, eine Unterhaltungssteuerungseinheit, eine digitale Kamera, ein tragbarer Musikabspieler oder ein digitaler Videorecorder sein. Bei weiteren Realisierungen kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 500 eine beliebige andere elektronische Vorrichtung sein, die Daten verarbeitet.
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BEISPIELE
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Offenbarung eine Chalkogenidglas-Zusammensetzung, Chalkogenid-Schaltervorrichtungen wie beispielsweise Chalkogenid-Schalter-Speichervorrichtungen sowie Systeme mit Chalkogenid-Schaltervorrichtungen.
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Beispiel 1 einer Chalkogenid-Zusammensetzung kann Silicium im Bereich von 3 bis 15 Gewichtsprozent relativ zu einem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Germanium im Bereich von 8 bis 16 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Selen in einer Menge größer als 40 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung und Arsen im Bereich von 20 bis 35 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen. Beispiel 2 kann Beispiel 1 und andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium im Bereich von 8 bis 12 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegen kann. Beispiel 3 kann die Beispiele 1 bis 2 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Germanium im Bereich von 9 bis 12 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegen kann. Beispiel 4 kann die Beispiele 1 bis 3 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Selen in einer Menge größer als 50 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorliegen kann. Beispiel 5 kann die Beispiele 1 bis 4 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Arsen im Bereich von 29 bis 31 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegen kann. Beispiel 6 kann die Beispiele 1 bis 5 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium plus das Germanium 20 oder mehr Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen können. Beispiel 7 kann die Beispiele 1 bis 6 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Glasübergangstemperatur höher als 300 Grad Celsius sein kann. Beispiel 8 kann die Beispiele 1 bis 7 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Zusammensetzung eine Drift von etwa 12 Millivolt pro Dekade Wartezeit in Nanosekunden aufweisen kann.
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Beispiel 9 einer Chalkogenid-Zusammensetzung kann Silicium im Bereich von 8 bis 12 Gewichtsprozent relativ zu einem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Germanium im Bereich von 9 bis 12% Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Selen in einer Menge größer als 49 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung und Arsen im Bereich von 29 bis 31 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen. Beispiel 10 kann Beispiel 9 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium plus das Germanium 20 oder mehr Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen können. Beispiel 11 kann die Beispiele 9 bis 10 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Zusammensetzung eine Drift von etwa 12 Millivolt pro Dekade Wartezeit in Nanosekunden aufweisen kann. Beispiel 12 kann die Beispiele 9 bis 11 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Glasübergangstemperatur höher als 300 Grad Celsius sein kann.
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Beispiel 13 einer Vorrichtung kann eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen zwischen die erste und die zweite Elektrode gekoppelten Wahlschalter aufweisen, wobei der Wahlschalter ein Chalkogenidglas mit einer Zusammensetzung aufweisen kann, die Silicium im Bereich von 3 bis 15 Gewichtsprozent relativ zu einem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Germanium im Bereich von 8 bis 16 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Selen in einer Menge größer als 45 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung und Arsen im Bereich von 20 bis 35 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen kann. Beispiel 14 kann Beispiel 13 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium plus das Germanium 20 oder mehr Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen können. Beispiel 15 kann die Beispiele 13 bis 14 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Zusammensetzung eine Drift von etwa 12 Millivolt pro Dekade Wartezeit in Nanosekunden aufweisen kann. Beispiel 16 kann die Beispiele 13 bis 15 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Glasübergangstemperatur höher als 300 Grad Celsius sein kann.
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Beispiel 17 einer Speichervorrichtung kann aufweisen: eine Bitleitungselektrode; eine Wortleitungselektrode, wobei die Wortleitungselektrode an einem Kreuzungspunkt quer über die Bitleitungselektrode verlaufen kann, eine an dem Kreuzungspunkt zwischen die Bitleitungselektrode und die Wortleitungselektrode gekoppelte Speicherzelle, wobei die Speicherzelle ein Speicherelement und einen mit dem Speicherelement gekoppelten Wahlschalter umfasst, wobei der Wahlschalter ein Chalkogenidglas mit einer Zusammensetzung aufweisen kann, die umfasst: Silicium im Bereich von 3 bis 15 Gewichtsprozent relativ zu einem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Germanium im Bereich von 8 bis 16 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Selen in einer Menge größer als 45 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung und Arsen im Bereich von 20 bis 35 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Beispiel 18 kann Beispiel 17 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium plus das Germanium 20 oder mehr Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen können. Beispiel 19 kann die Beispiele 17 bis 18 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Zusammensetzung eine Drift von etwa 12 Millivolt pro Dekade Wartezeit in Nanosekunden aufweisen kann. Beispiel 20 kann die Beispiele 17 bis 19 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Glasübergangstemperatur höher als 300 Grad Celsius sein kann.
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Beispiel 21 eines Systems kann eine Platine aufweisen; einen mit der Platine gekoppelten Die, wobei der Die aufweisen kann: eine Speichervorrichtung, die aufweisen kann: eine Bitleitungselektrode; eine Wortleitungselektrode, wobei die Wortleitungselektrode an einem Kreuzungspunkt quer über die Bitleitungselektrode verlaufen kann, eine an dem Kreuzungspunkt zwischen die Bitleitungselektrode und die Wortleitungselektrode gekoppelte Speicherzelle, wobei die Speicherzelle ein Speicherelement und einen mit dem Speicherelement gekoppelten Wahlschalter umfasst, wobei der Wahlschalter ein Chalkogenidglas mit einer Zusammensetzung aufweisen kann, die umfasst: Silicium im Bereich von 3 bis 15 Gewichtsprozent relativ zu einem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Germanium im Bereich von 8 bis 16 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung; Selen in einer Menge größer als 45 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung und Arsen im Bereich von 20 bis 35 Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Beispiel 22 kann Beispiel 21 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das Silicium plus das Germanium 20 oder mehr Gewichtsprozent relativ zu dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen können. Beispiel 23 kann die Beispiele 21 bis 22 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Zusammensetzung eine Drift von etwa 12 Millivolt pro Dekade Wartezeit in Nanosekunden aufweisen kann. Beispiel 24 kann die Beispiele 21 bis 23 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei die Glasübergangstemperatur höher als 300 Grad Celsius sein kann. Beispiel 25 kann die Beispiele 17 bis 24 sowie andere hier angeführte Beispiele einschließen, wobei das System eine mobile Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem oder mehreren aus einer Antenne, einer Anzeige, einer Touchscreen-Anzeige, einem Touchscreen-Controller, einer Batterie, einem Audio-Codec, einem Video-Codec, einem Leistungsverstärker, einer GPS(global positioning system)-Vorrichtung, einem Kompass, einem Geigerzähler, einem Beschleunigungsmesser, einem Gyroskop, einem Lautsprecher oder einer Kamera sein kann, der/die mit der Platine gekoppelt ist/sind.
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Verschiedene Ausführungsformen können jede beliebige Kombination der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, darunter alternative (oder) Ausführungsformen von Ausführungsformen, die vorstehend in konjunktiver Form (und) beschrieben sind (z.B. kann das „und“ „und/oder“ sein). Darüber hinaus können einige Ausführungsformen ein oder mehrere Erzeugnisse (z.B. nichtflüchtige computerlesbare Medien) aufweisen, auf denen Anweisungen gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, Aktionen einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zur Folge haben. Darüber hinaus können einige Ausführungsformen Vorrichtungen oder Systeme mit beliebigen geeigneten Mitteln zum Ausführen der verschiedenen Operationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Die vorstehende Beschreibung veranschaulichter Realisierungen, einschließlich des in der Zusammenfassung Beschriebenen, soll nicht vollständig sein oder die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Obwohl spezielle Realisierungen und Beispiele hier zu Veranschaulichungszwecken beschrieben werden, sind verschiedene gleichwertige Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung möglich, wie Fachleute des relevanten Standes der Technik erkennen werden. Diese Modifikationen können in Anbetracht der vorstehenden ausführlichen Beschreibung an Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden. Die in den nachfolgenden Ansprüchen verwendeten Begriffe sollten nicht so aufgefasst werden, dass sie verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf die speziellen in der Beschreibung und den Ansprüchen offenbarten Realisierungen einschränken. Vielmehr soll der Schutzbereich vollständig durch die nachfolgenden Ansprüche festgelegt sein, die gemäß gängigen Grundsätzen der Auslegung von Ansprüchen auszulegen sind.