DE1024119B

DE1024119B - Bistabile Gedaechtniseinrichtung mit einem halbleitenden Koerper

Info

Publication number: DE1024119B
Application number: DEW18292A
Authority: DE
Inventors: Walter Lyons Brown; Duncan Hutchings Looney; Jack Andrew Morton; Ian Munro Ross
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1955-02-18
Filing date: 1956-01-24
Publication date: 1958-02-13
Also published as: US2791760A; US2791758A; NL202404A; FR1145450A; BE545324A; NL97896C; CH349643A; GB810452A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Halbleiter-Signalübertragungseinrichtungen sowie Schaltungen für ihre Verwendung, und zwar Einrichtungen und Anordnungen, die zur Speicherung von Informationen benutzt werden.

Mit der Erfindung wird die Absicht verfolgt, die Einrichtungen zur Speicherung von Informationen und die zur Speicherung von Informationen benötigten Geräte zu vereinfachen, den Zeitraum zu vergrößern, in dem Informationen gespeichert werden können, Informationen zu speichern, die ohne Zerstörung abgelesen werden können, einen niederohmigen Zustand in einem Kreis durch Anlegen eines momentanen elektrischen Impulses herzustellen und einen Kreis in einem von zwei leitenden Zuständen zu halten, ohne eine andere als die Betätigungsenergie zu verbrauchen.

Es ist bereits bekannt, in den Stromweg, der zu einer Elektrode eines ferroelektrischen Speicherelements führt, einen Transistor einzufügen und die Änderung der Impedanz des Transistors auszunutzen, um eine veränderliche Impedanz für die wahlweise Informationsspeicherung auf dem Element verfügbar zu machen. In diesem Verwendungsfall dient der Transistor lediglich als ein Element in einem Stromkreis für die Steuerung des Polarisationszustandes des ferroelektrischen Speicherelements. Demgegenüber wird bei der Erfindung ein ferroelektrisches Element mit der Oberfläche eines Halbleiterkörpers in Berührung gebracht, und die Polarisation des ferroelektrischen Elements wird benutzt, um in dem Halbleiterkörper ein inneres elektrisches Feld verfügbar zu machen, welches den Impedanzzustand des Halbleiterelements steuert. Eine elektrostatische Ladung kann in dem ferroelektrischen Element nahe dem Halbleiter erzeugt werden, indem ein elektrostatisches Feld an ihn angelegt wird. Der Teil der Ladung, der in dem Ferroelektrikum nach Entfernung des Feldes bestehenbleibt, hält den geänderten Leitungszustand im Halbleiter aufrecht und wirkt damit als Gedächtnis für das zuletzt an das Ferroelektrikum angelegte Signal.

Die Erfindung geht demgemäß von einer bistabilen Gedächtniseinrichtung aus, die einen halbleitenden Körper mit wenigstens zwei aneinander angrenzenden Zonen von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp, die wenigstens eine Verbindungsgrenze bilden, zwischen zwei ohmschen Anschlüssen zum Körper aufweist, wobei eine die Verbindungsgrenze in Sperrichtung vorspannende Spannungsquelle vorgesehen ist, welche zwischen die beiden Anschlüsse geschaltet ist; die Besonderheit derErfindung besteht darin, daß ein ferroelektrisches Element an einer Oberfläche des Körpers dicht bei der Verbindung angeordnet ist, daß ferner ein dritter in einem Abstand vom Körper befindlicher Anschluß an einer freien Oberfläche des- ferroelektri- '' Bistabile Gedächtniseinrichtung
mit einem halbleitenden Körper

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,
Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Februar 1SS5

Walter Lyons Brown, Plainfield, N. J.,

Duncan Hutchings Looney, Summit, N. J.,

Jack Andrew Morton, South Branch, N. J.,

und Ian Munro Ross, New Providence, N. J. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

sehen Elements angebracht ist und daß schließlich eine Polarisationssteuerquelle zwischen einen der beiden Anschlüsse und den dritten Anschluß geschaltet ist.

Eine Art von gleichrichtender Grenze, die sich besonders zur Steuerung eignet, ist die pn-Verbindung oder wird durch Kombinationen von np-Verbindungen gebildet. Die Änderung der Leitungseigenschaft von np-Verbindungen, die eine halbleitende Oberfläche durchschneiden, wird im einzelnen noch beschrieben werden.

Das Aufgabengebiet der Erfindung und ihre Merkmale werden an Hand der ins einzelne gehenden Erläuterung und der Zeichnungen vollständiger verständlich werden.

Erklärung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt im Aufriß eine Form der erfindungsgemäßen Einrichtung sowie einen Kreis, in dem die Einrichtung verwendet werden kann;

Fig. 2 zeigt die Ladungsorientierung und die Änderung der np-Verbindung für den niederohmigen Zustand der Einrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt im Aufriß eine andere Form der Erfindung, die einen halbleitenden Körper, der sich von demjenigen der Fig. 1 unterscheidet, zusammen mit einem ferroelektrischen Steuerelement enthält;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines herausgeschnittenen Teils des Halbleiters und der La-

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dungselemente der Fig. 1 und 2, und zwar zur Erläuterung stark vergrößert und in den Proportionen verzerrt ;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Strom-Spannungs-Kennlinie an den Anschlüssen des halbleitenden Körpers der Fig. 1;

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung des Polarisationsfeldes im ferroelektrischen Element der Fig. 1 abhängig vom angelegten elektrostatischen Feld, wobei der Ladungszustand an den ferroelektrischen Oberflächen sowohl bezüglich der Größe als auch der Polarität gezeigt wird;

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der Leitfähigkeitsänderung im Halbleiter, die infolge der Ladungsänderung an seiner Oberfläche auftritt;

Fig. 8 zeigt im Aufriß eine andere Ausführung der Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 zeigt denselben Aufriß der Ausführung der Fig. 8, wobei die Ladungsverteilung und die sich hierdurch ergebende Änderung der Verbindung im niederohmigen Betriebszustand gezeigt wird;

Fig. 10 zeigt im Aufriß eine andere Ausführung, die derjenigen der Fig. 8 gleicht, bei der jedoch die Ladung umgekehrtes Vorzeichen hat, zusammen mit einem andersartigen Signaleingangskreis;

Fig. 11 zeigt im Aufriß eine weitere Ausführung zusammen mit einem Verbraucherkreis;

Fig. 12 zeigt im Aufriß die Ausführung der Fig. 11, wobei die Ladungsverteilung in einem der Betriebszustände dargestellt ist;

Fig. 13 zeigt im Aufriß eine weitere Ausführung, die derjenigen der Fig. 11 gleicht, bei der jedoch die entsprechenden Halbleiterteile gegenüber der Ausführung der Fig. 11 umgekehrt angeordnet sind, wobei die Ladungsverteilung für die Ausführung der Fig. 11 für den gleichen Betriebszustand wie in Fig. 12 dargestellt ist;

Fig. 14 zeigt eine Schaltungsanordnung, die eine Form der bistabilen Gedächtniseinrichtung der vorliegenden Erfindung enthält.

Es sei bemerkt, daß die in den Zeichnungen verwendeten Proportionen die tatsächlich benutzten Einrichtungen nicht maßgerecht erfassen. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß diese Einrichtungen eine wesentliche Tiefe senkrecht zur Zeichenebene aufweisen, um eine große Zwischenfläche zwischen dem Ferroelektrikum und dem Halbleiter zu haben.

Fig. 1 und 3 der Zeichnungen zeigen halbleitende Elemente, welche den. zwischen ihren Klemmen fließenden Strom abhängig von einem an den ferroelektrischen Körper angelegten Signal steuern. Diese Einrichtungen bestehen jeweils aus einem halbleitenden Körper 11, der ein gleichrichtendes Grenzgebiet 12 enthält. Niederohmige, im wesentlichen nicht gleichrichtende Anschlüsse 13 und 14 sind zu beiden Seiten der Grenze am Körper angebracht, um einen leitenden Weg über das halbleitende Material und das Grenzgebiet zu erhalten. Insbesondere weist die Anordnung der Fig. 1 einen halbleitenden Körper auf, der aneinander angrenzende Zonen aus Material mit n- und p-Leitfähigkeit und eine dazwischenliegende np-Verbindung enthält, die eine gleichrichtende Grenze bildet. Die Anordnung der Fig. 3 enthält zusätzlich zu den Zonen mit n- und p-Leitfähigkeit zwischen diesen eine Zone 28 aus neutral halbleitendem Material von begrenzter Breite, die einen größeren Teil des gleichrichtenden Grenzgebiets bildet.

Jedes, der halbleitenden Elemente der Fig. 1 und 3 kann in einen Verbraucherkreis geschaltet werden, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Kreis ist das η-Material an die positive Klemme einer Spannungsquelle, der Batterie 15., angeschlossen, und zwar über den Leiter 16, die Belastung 17 und den Anschluß 13. Der Anschluß 14 am p-Material ist wie auch die negative Klemme der Batterie 15 über den Leiter 18 geerdet. Die allgemeine Form der elektrischen Kennlinien dieser halbleitenden Elemente ist durch die ausgezogene Linie in Fig. 5 dargestellt. Wenn der Halbleiter in Sperrichtung bzw. in der hochohmigen ίο Richtung gepolt ist, wie es gezeichnet ist, arbeitet er gewöhnlich im ersten Quadranten der Fig. 5.

Auf der Oberfläche des Halbleiters im gleichrichtenden Grenzgebiet ist ein Steuerelement in Form eines Körpers 19 aus ferroelektrischem Material und auf diesem eine Elektrode 20 angeordnet. Signale, die zwischen der Elektrode 20 und Erde mit Hilfe der Klemmen 22 und 23, die an den Leiter 18 und den Leiter 24 zur Elektrode 20 angeschlossen sind, angelegt werden, rufen ein elektrostatisches Feld an dem Ferroelektrikum hervor. Bei dieser Anordnung wirkt der ferroelektrische Körper 19 als Dielektrikum zwischen den Kondensatorplatten, welche durch die Elektrode 20 und die Oberfläche 26 des halbleitenden Körpers gebildet werden. Infolge der Polarisationshysteresis des Ferroelektrikums, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, bleibt die durch das Signal in diesem induzierte Ladung nach der Entfernung oder Verringerung des Signals eine wesentliche Zeit erhalten oder so lange, bis ein Signal an die Klemmen 22 und 23 angelegt wird, das ein so großes Gegenfeld erzeugt, daß diese Restladung umgekehrt wird.

Beim Betrieb von Einrichtungen der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Art können diese in den niederohmigen Zustand versetzt werden, indem eine Ladung nahe bei der halbleitenden Oberfläche 26 mit einem Vorzeichen erzeugt wird, welches dem Vorzeichen der Mehrheitsladungsträger innerhalb des Materials entspricht, das an das gleichrichtende Grenzgebiet mit dem niedrigeren spezifischen Widerstand angrenzt. In der Praxis bewirkt die Ladung eine Änderung der Leitfähigkeit zwischen den Klemmen 13 und 14, wenn sie dem Material mit dem niedrigeren spezifischen Widerstand innerhalb etwa einer Diffusionslänge der Minderheitsträger der Verbindung benachbart ist. Einrichtungen mit n-Leitfähigkeitsmaterial von 2 Ohm-cm und ρ-Leitfähigkeitsmaterial von 0,1 Ohm-cm spezifischem Widerstand können in den Zustand mit niedrigem Widerstand versetzt werden, indem eine positive Ladung nahe bei der p-Typ-Oberfläche innerhalb etwa einer Elektronen-Diffusionslänge des Raumladungsgebiets und der gleichrichtenden Verbindung angebracht wird. In gleicher Weise können Einrichtungen aus n-Typ-Material von 0,2 Ohm-cm und ρ-Typ - Material von 2 Ohm-cm spezifischem Widerstand in den niederohmigen Zustand umgeschaltet werden, indem eine negative Ladung an das n-Typ-Material nahe bei oder vorteilhafterweise in Berührung mit dem Raumladungsgebiet um die gleichrichtende Verbindung angelegt wird. Beide Formen der Einrichtungen zeigen besonders große Änderungen der Eigenschaften, wenn die Ladungen auf einer Oberfläche 26 angebracht werden, die sich über das Verbindungsgebiet hinaus ausdehnt.

Wenn die steuernde Oberflächenladung mit Hilfe eines ferroelektrischen Körpers angelegt wird, der in der Nähe der halbleitenden Oberfläche 26 nahe bei dem gleichrichtenden Grenzgebiet angeordnet ist, werden Ladungen mit beiden Vorzeichen beim Durchlaufen der elektrostatischen Hysteresisschleife des Ferroelektrikums erzeugt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist,

erzeugt das Anlegen einer positiven Ladung an die Elektrode 20 der Einrichtungen der Fig. 1 und 3 eine positive Ladung auf der Oberfläche des ferroelektrischen Körpers 19 nahe bei der halbleitenden Oberfläche 26. Es erzeugt ferner ein Feld in einem etwaigen Spalt, der zwischen dem Ferroelektrikum und -den-Elektroden 20 und 26 vorhanden sein kann, wie er durch den mit dem Dielektrikum 30 gefüllten Spalt dargestellt ist, der unten näher geschildert wird. Eine

trikum 19 ausgesetzt ist, in n-Typ-Material im Oberflächengebiet verschiebt zeitweise die wirksame Stelle und ändert die Fläche der np-Verbindung 12 der Einrichtung der Fig. 1, wie in Fig. 2 dargestellt ist. In 5 gleicher Weise erzeugt eine an die Einrichtung der Fig. 3 angelegte Ladung dieser Art ein n-Typ-Gebiet an der Oberfläche der neutralen Zone 28 und eine Umwandlung der Oberfläche der p-Typ-Zone in n-Typ. Diese Schicht an der Oberfläche, die eine hohe Elek-Umkehr des elektrostatischen Feldes, hervorgerufen io tronenkonzentration enthält, hat man »n-Typ-Kanal« durch Anlegen einer negativen Ladung an die Elek- genannt. Während der Zeit, wenn ein n-Typ-Kanal trode 20, kehrt das Vorzeichen der gezeichneten La- sich von der n-Typ-Zone zum p-Typ-Gebiet erstreckt, dungsverteilung um, vorausgesetzt, daß sie ausreicht, erhöht sich der durch das gleichrichtende Grenzgebiet um die Restpolarisation des Ferroelektrikums zu über- hindurchgehende Sperrstrom infolge der vergrößerten winden. Jede Ladungsverteilung bleibt durch die Rest- 15 Fläche dieses Gebiets, die Sperrkennlinie des Halbpolarisation im Ferroelektrikum erhalten, auch wenn leiters geht in ein Gebiet hoher Leitfähigkeit über, wie Ströme mit konstantem oder moduliertem Pegel durch _es durch die gestrichelte Linie in Fig. 5 dargestellt ist, den halbleitenden Körper 11 und durch das gleich- _und _{es ge}ht durch die Einrichtung ein großer konrichtende Grenzgebiet 12 hindurchgehen. stanter oder modulierter Signalstrom zur Belastung Eine Umkehr des Vorzeichens der Polarisation ₂o 17. Das Ferroelektrikum hält die Oberflächenladung nahe bei der Oberfläche 26 gegenüber derjenigen, die _und damit den Leitfähigkeitszustand des Halbleiters als »Ein«-Polarisation gekennzeichnet ist, nämlich als aufrecht, während der Strom hindurchgeht, niederohmiger Zustand des Halbleiters, erzeugt eine Oberflächenzustände, die eine dünne Schicht von Vergrößerung der Impedanz in Sperrichtung des Ladungen zu bilden vermögen, können die Wirkung Weges zwischen den Klemmen 13 und 14, welche die- 25 der angelegten Ladung beeinflussen. Ein zweiter jenige übersteigt, die man erreicht, wenn die elektro- Mechanismus, der als Mittel zur Erklärung der beobstatische Ladung im Ferroelektrikum entfernt wird. achteten Arbeitsweise dieser Einrichtungen dienen Damit bietet die Einrichtung ein Mittel, um die PoIa- kann, beruht auf der Annahme eines Felddurchschlags rität des Signals, das zuletzt an das Ferroelektrikum des Halbleiters. Diese Erscheinung ist durch die Erangelegt ist, als hoch- oder niederohmigen Zustand im _{30 zeu}gung von Elektronen und Löchern in einem HaIb-Gedächtnis zu behalten, und zwar über wesentliche i_ei_ter gekennzeichnet, wenn dieser Halbleiter elektro-Zeiten. statischen Feldern ausgesetzt wird, wie sie durch Ein Mechanismus, auf Grund dessen die Arbeits- Oberflächenladungen entstehen können, die einen weise dieser Einrichtungen erklärt werden kann, be- Schwellwert übersteigen. Dieser Durchschlagsschwellruht auf der Schaffung einer Oberflächenschicht mit _{35 wert} j_{st e}i_{ne umge}kehrte Funktion der Leitfähigkeit geänderten Leitfähigkeitseigenschaften durch die eines elektronischen Halbleiters. Daher stimmt dieser Ladung. Vorgang mit der beobachteten Tendenz des Materials Wenn positive Ladungen mit niedrigem Pegel nahe _mj_t geringerem spezifischem Widerstand überein, bei der halbleitenden Oberfläche angelegt werden, werden den verwendeten Ladungswerten in den »Ein«-Zustand kleine Mengen von Elektronen im Halbleiter in der ₄₀ überzugehen, während das Material mit größerem Nähe seiner Oberfläche konzentriert. Diese Elektronen spezifischem Widerstand bei diesen Werten nicht besuchen die Anzahl der normalerweise im p-Typ-Mate- einflußt wird.

rial vorhandenen beweglichen positiven Ladungsträger Es wird angenommen, daß durch diesen Felddurchoder Löcher zu vermindern, wodurch der spezifische schlag erzeugte Minderheitsladungsträger durch die Widerstand des Materials erhöht wird, wie durch die 45 gleichrichtende Grenze gehen und damit die Sperr-Verringerung des Leitwerts vom Nullpunkt der Kurve impedanz dieses Gebiets verringern. Das Feld, das

durch eine Ladung mit einem Vorzeichen erzeugt wird, das demjenigen der »Ein«-Ladung entgegengesetzt ist, ist unwirksam, da die entgegengesetzten Oberflächen-

in Fig. 7 aus nach E dargestellt ist. Eine Erhöhung der
Oberflächenladung über diesen Pegel ergibt ein Anziehen von Elektronen zu Konzentrationen, welche die

Oberhand über die Löcher erhalten, wodurch das ₅₀ ladungszustände auf dem Halbleiter ihn nach dieser Material zeitweise in_ η-Typ mit einer Leitfähigkeit Theorie der Arbeitsweise unterhalb des Schwellwerts umgewandelt wird, die eine Funktion des Ladungs- der Felderzeugung halten.

Die geschilderten halbleitenden Einrichtungen können in ihren »Aus«- oder hochohmigen Zustand ent-

pegels ist, z. B. wie in Fig. 7 bei F dargestellt ist. In
gleicher Weise wird das Oberflächengebiet des n-Typ-

Materials oder des neutralen Materials nahe bei einer 55 sprechend einer Lage auf der Sperrkennlinie ttmge-

positiven elektrostatischen Ladung durch eine korn- schaltet werden, bei der sie nur den normalen Grenz-

pensierende Elektronenkonzentration geändert. Diese schichtsättigungsstrom /_s durchlassen, indem die

Elektronen suchen das neutrale Material in einen »Ein«-Oberflächenladung entfernt wird. Dies geschieht

Halbleiter mit n-Typ-Leitfähigkeit umzuwandeln und durch Anlegen eines Signals an die Klemme 23, das

die Leitfähigkeit von Material, das normalerweise 6a ein elektrostatisches Feld am Ferroelektrikum von η-Typ ist, zu erhöhen. Diese Erhöhung folgt der in
Fig. 7 gezeigten Kurvenform und kann für positive
Oberflächenladungen auf n-Typ-Material als eine Er

höhung der Leitfähigkeit vom Nullpunkt nach rechts,

hinreichender Größe erzeugt, um die Polarisationsrichtung zum Punkt C der Fig. 6 umzukehren und eine Oberflächenladung mit entgegengesetztem Vorzeichen zu induzieren. Eine Restpolarisation von einer durch

z. B. nach G, dargestellt werden. Nahe der halbleiten- 65. D dargestellten Größe bleibt im Ferroelektrikum aufden Oberfläche auf diese Weise angelegte Ladungen rechterhalten, bis ein Feld mit entgegengesetztem sind bis zu einer Tiefe von etwa IO-⁵ cm unter der Vorzeichen angelegt wird.

Oberfläche wirksam. Um das an den ferroelektrischen Körper angelegte

Die Umwandlung des p-Typ-Materials, das der elektrostatische Feld möglichst wirksam auszunutzen,

positiven elektrostatischen Ladung auf dem Ferroelek- 70 ist es zweckmäßig, ihn so dicht wie möglich an der

Halbleiteroberfläche anzuordnen.. Dies kann durch Herstellung gut zusammenpassender Oberflächen auf jedem Element geschehen. Solche Oberflächen erhält man durch die üblichen Verfahren des Schleifen;* sowie des mechanischen und chemischen Polierens oder speziell bei manchen Ferroelektrika durch Spalten des Kristalls, aus dem das Element hergestellt wird.

In der Praxis hat man gefunden, daß man zufriedenstellende Ergebnisse ohne genaue Anpassung der ferroelektrischen Oberfläche an die halbleitende Oberfläche erzielt, auch wenn der Spalt zwischen diesen Oberflächen Luft enthält. Jedoch hat man weit bessere Ergebnisse durch Zwischenschieben eines geeigneten hochdielektrischen Stoffs erzielt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann etwas Raum zwischen dem ferroelektrischen Körper 19 und dem Halbleiter vorhanden sein, der im Falle eines wenig dielektrischen Stoffs, wie Luft, die Anwendung eines erheblichen Feldes erfordern würde. Das notwendige Feld kann durch Verwendung eines hochdielektrischen Stoffs 30, wie ein geeignetes Wachs oder eine geeignete Flüssigkeit, verringert werden. Andere Kriterien für das Dielektrikum im Gebiet zwischen den Flächen umfassen eine hohe Durchschlagsfestigkeit, vorzugsweise so hoch, daß es das gesamte Feld aushält, eine hohe chemische Stabilität und eine niedrige Leitfähigkeit, so daß Oberflächenladungen nicht durch das Dielektrikum abfließen.

Wenn auch die oben beschriebene Arbeitsweise wenigstens theoretisch auf alle bekannten ferroelektri sehen Stoffe anwendbar ist, so können doch Einrichtungen dieser Art am leichtesten mit isomorphen Kristallen gebaut werden, die das Guanidiniumion enthalten. Man hat gefunden, daß Guanidinium-Aluminium-Sulf at-Hexahydrat, C N₃ H₆ Al (S O₄) ₂ 6 H₂ O, besonders vorteilhafte ferroelektrische Eigenschaften für die Verwendung in den von der Erfindung angeregten Kombinationen aufweist.

Guanidinium-Aluminium-Sulfat-Hexahydrat hat eine kleine Signal-Dielektrizitätskonstante von etwa einem Zehntel von derjenigen des Bariumtitanats, und zwar von etwa 15 in der ferroelektrischen Richtung, während Bariumtitanat etwa 150 hat. Weiter hat es im Vergleich zu Bariumtitanat eine niedrigere Sättigungspolarisation und erzeugt daher nicht so große elektrostatische Felder wie Bariumtitanat. Demgemäß kann die dielektrische Durchschlagsfestigkeit im Spalt um einen Faktor von etwa 75 kleiner sein, wenn Guariidinium-Aluminium-Sulf at-Hexahydrat an Stelle von Bariumtitanat verwendet wird; ferner hat man eine größere Beweglichkeit in der Wahl des Spaltdielektrikums, die sogar so weit geht, daß man enge, mit Luft gefüllte Spalte verwenden kann, und schließlich können die Einrichtungen mit Anwendung kleinerer Signalspannungen polarisiert werden. Bei Stoffen dieser Art können Nitrobenzol als Flüssigkeit oder Äthylencyanid als fester Stoff mit haftenden Eigenschaften als geeignete dielektrische Stoffe 30 benutzt werden, um etwaige Spalte zwischen dem Halbleiter und dem Ferroelektrikum zu füllen, da ihre Dielektrizitätskonstanten bei Raumtemperatur etwa 35 bzw. 65 betragen. Sie können leicht an der Oberfläche des Halbleiters oder des Ferroelektrikums vor dem Zusammenbau angebracht werden.

Bei einem speziellen Beispiel der Erfindung ist ein Einkristall-Germaniumkörper 11 mit einer gewachsenen np-Verbindung, welcher durch Herausziehen eines Keims aus einer Schmelze mit bestimmter Zusammensetzung gebildet ist, mit niederohmigen befestigten Kontakten 14 und 13 versehen. Der Kontakt am p-Typ-Material besteht aus reinem Gold und derjenige am n-Typ-Material aus Gold, das einen bedeutenden Zusatz von Antimon enthält. Bei typischen Einheiten hatte die p-Typ-Zone des Körpers einen spezifischen Widerstand im Durchschnitt von 0,1 Ohm-cm, während der spezifischeWiderstand der n-Typ-Zone 3,1 Ohm-cm betrug. Ein Kristall 19 aus Guanidinium-Aluminium-Sulfat-Hexahydrat, der senkrecht zur c-Achse geschnitten war, wurde so angeordnet, daß er sich über die np-Verbindung hinaus erstreckte und die Flächen bedeckte, die durch die Raumladung der in Sperrrichtung vorgespannten Verbindung durchdrungen war. Der Kristall war etwa 0,25 mm dick und mit einer Silberpastenelektrode 20 versehen, die in Pastenform aufgebracht und an der Luft getrocknet war. Sie war auf einer Schicht 30 aus Äthylencyanid aufgebracht und hatte von der Germaniumoberfläche im Mittel einen Abstand von etwa 0,0025 mm. Beim Betrieb mit Spannungen von 1 bis 20 Volt, die in Sperrichtung an die np-Verbindung 12 angelegt waren, wobei das n-Typ-Material positiv war, und mit an die Elektrode 20 angelegten Schaltsignalen von weniger als 200 \^rolt konnte die Impedanz der Einrichtung zwischen den Klemmen 13 und 14 von mehr als 8000 Ohm auf weniger als 2000 Ohm verringert werden, indem die benachbarte ferroelektrische Oberfläche positiv geladen wurde; sie konnte von dem niedrigeren Wert auf mehr als 8000 Ohm erhöht werden, wenn die benachbarte ferroelektrische Oberfläche negativ geladen wurde. Bei der Untersuchung von Einrichtungen dieser Art mit Luft als Dielektrikum, einer Vorspannung in Sperrichtung von 1 Volt an der np-Verbindung und einem an das Ferroelektrikum angelegten Schaltsignal von 500VoIt konnten diese, wie man gefunden hat, von einer Impedanz von 20 000 Ohm bei negativer Elektrode 26 auf 4000 Ohm bei positiver Elektrode umgeschaltet werden. Das p-Typ-Material, nämlich das Material mit dem niedrigeren spezifischen Widerstand, war beim Schaltvorgang von größter Bedeutung. Ein Umschalten konnte bei Speicherung des Signals erreicht werden, während das Ferroelektrikum von der p-Typ-Oberfläche zur Verbindung hin weiterbewegt wurde, und zwar in allen Lagen des Dielektrikums zwischen der Lage, wo die vordere Kante etwa 0,635 mm innerhalb der Verbindung lag, und der Lage, wo die hintere Kante die Verbindung kreuzte.

Einrichtungen mit Einkristall-Germaniumkörpern, die eine gewachsene Verbindung zwischen einer n-Leitfähigkeitstyp-Zone mit 0,2 Ohm-cm spezifischem Widerstand und einer p-Typ-Zone mit 2 Ohm-cm spezifischem Widerstand enthalten, zeigen eine größere Änderung bei einer positiv gepolten Oberfläche auf dem n-Typ-Material als bei einer negativ gepolten Oberfläche. Das Guanidinium -Aluminium - SuIf at Hexahydrat-Kristall war etwa 0,25 mm dick, es war von der Oberfläche 26 durch einen Luftspalt mit einer mittleren Dicke von etwa 0,0025 mm getrennt und war durch Anlegen eines Umschaltsignals von etwa 700 Volt polarisiert. Die Empfindlichkeit war von der Lage des Kristalls abhängig. Eine Umschaltwirkung dieser Art wurde beobachtet, wenn der größere Teil des Kristalls auf dem n-Typ-Material lag. Wenn der Kristall hauptsächlich auf dem p-Typ-Material liegt, erhält man den »Ein«-Zustand, indem man die benachbarte ferroelektrische Oberfläche positiv macht.

Das Feld am Guanidinium-Aluminium-Sulf at-Hexahydrat eignet sich für den Betrieb bei einer elektrostatischen Hysteresisschleife, wie sie in Fig. 6 dar-

gestellt ist, wenn Felder von mehr als etwa 950 Volt pro Zentimeter angelegt werden. Wenn kurze Anstiegszeiten erwünscht sind, ist es zweckmäßig, im Bereich der Felder von 4000 bis 20 000 Volt pro Zentimeter zu arbeiten. Bei einem solchen Betrieb können Schaltzeiten von etwa 10 bis 100 Mikrosekunden bei Einrichtungen der-geschilderten Art erreicht werden. Höhere Impedanzen können durch Verwendung von Dielektrika mit niedriger Leitfähigkeit in dem Spalt Halbleiter-Ferroelektrikum erzielt werden. Luft eignet sich dazu, sich den Sperrimpedanzen einer üblichen pn-Verbindung anzunähern. Andererseits erhöht eine Anordnung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, das Verhältnis der Sperrimpedanzen für negative und positive Oberflächenladungen auf dem benachbarten Ferro- is elektrikum, da die neutrale Zone 28 zwischen dem n- und dem p-Typ-Material die Länge des Ableitweges an der gleichgerichteten Grenze ohne merkbare Verringerung des Leitwerts im niederohmigen Zustand erhöht.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführung, bei der ein Schaltelement bistabile Arbeitseigenschaften in Form eines Zustandes mit hohem und mit niedrigem Leitwert des Weges zwischen seinen Kontakten aufweist. Dieses Element ist ein elektronisch halbleitender Körper 30, der vorzugsweise aus Einkristallmaterial besteht. Er kann durch übliche Verfahrens hergestellt werden, z. B. durch Wachsen eines Kristalls an einem Keim infolge Hersauszieheiis des Keims aus einer Schmelze. Er kann aus einer Anzahl von Stoffen ausgewählt werden, die Silizium,. Germanium, Tellur, Selen, Silizium-Germanium-Legierungen, Metallverbindungen der Elemente der Gruppen III und V u. dgl. umfassen. Der Körper ist mit zwei gleichrichtenden Grenzgebieten 31 und 32 versehen, z. B. den Grenzgebieten zwischen aneinander angrenzenden n- und p-Typ-Gebieten aus halbleitendem Material. Ein Gebiet dieser Art wird nachfolgend mit np-Verbindung bezeichnet und kann als Gebiet gekennzeichnet werden, in dem der Gleichrichtvorgang stattfindet oder in dem die Mehrheitsladungsträgerkonzentrationen, nämlich negative Ladungsträger oder Elektronen in n-Typ-Material und positive Ladungsträger oder Löcher in p-Typ-Material, wirksam verringert werden, gewöhnlich durch einen Ausgleichs-Vorgang. Zahlreiche Verfahren zur Erzeugung solcher Verbindungen sind in der Technik bekannt einschließlich der Einführung geeigneter Stoffe durch Legierungs- oder Diffusionsvorgänge in den festen Kristall oder durch Hinzufügen zur Schmelze, aus welcher der Kristall hergestellt wird, bevor der Kristall erstarrt. Der Körper 30 enthält zwei np-Verbindungen 31 und 32, die gegeneinandergeschaltet sind, so daß bei NichtVorhandensein einer Steuerung die Einrichtung dem Durchgang eines elektrischen Stroms in jeder Richtung entlang der Körperlänge einen hohen Widerstand bietet, da unter allen Umständen eine der Verbindungen in der Sperrichtung vorgespannt ist. Die Elektroden 33 und 34 stellen niederohmige, im wesentlichen nicht gleichrichtende Anschlüsse zum Körper an Gebieten mit gleichem Leitfähigkeitstyp, nämlich an den n-Typ-Gebieten in der npn-Anordnung der Fig. 8 her, um einen Stromweg zwischen den Anschlüssen zu bilden, der die np-Verbindungen 31 und einschließt. Diese Elektroden können mit dem Halbleiter großflächige Kontakte bilden, um den Widerstand des Stromweges herabzusetzen, z. B. durch Überziehen und Löten oder durch Einlegieren eines Metalls, wie Blei und Arsen. Es muß bemerkt werden, daß diese in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen zur Erläuterung in ihren Proportionen verzerrt sind. Eine typische Anordnung, die durch Wachsen eines Einkristallkörpers mit zwei np-Verbindungen gebildet wird, kann etwa 6,35 mm lang sein und einen Querschnitt von etwa 0,25 mm Dicke und 2,54 mm Breite aufweisen. Das ferroelektrische Steuerelement ist auf der breiten Fläche angeordnet. Es bewirkt die Änderung der Leitung eines großen Teils des Halbleiters. Die Verbindungen haben in einer solchen Einrichtung vorzugsweise einen so großen Abstand, daß die Lieferung einer wesentlichen Menge von Minderheitsladungsträgern, die durch die in Flußrichtung vorgespannte Verbindung eingebracht werden, zur in Sperrichtung vorgespannten Verbindungen verhindert wird. Deshalb sollen diese Grenzgebiete einen größeren Abstand haben, als die Diffusionslänge der Minderheitsträger beträgt. Zum Beispiel ist ein Abstand von 0,13 mm geeignet, wenn die Lebensdauer der Minderheitsträger im Mittelgebiet herabgesetzt ist, z. B. durch Hinzufügen von Nickel, um die Diffusionslänge auf diesen Wert zu verringern.

Das Umsteuern der Impedanz des Körpers 30 zwischen den Elektroden 33 und 34 von einem hochohmigen Zustand, der vorzugsweise der Impedanz der in Sperrichtung vorgespannten np-Verbindung31 oder 32 angenähert ist, in einen niederohmigen Zustand, der im Idealfall bei oder unterhalb des Widerstands des Materials des Gesamtkörpers liegt, an dem die Elektroden 33 und 34 befestigt sind, wird erreicht, indem die Oberflächenladung auf dem Körper auf einem Teil der Oberfläche der Zone 35 zwischen den Verbindungen 31 und 32 geändert wird. In der Praxis erstreckt sich die Änderung der Oberflächenladung auch über die Verbindungen 31 und 32 hinaus über einen Teil des Materials der Endzonen 36 und 37 des Körpers. Wie man der Fig. 9 entnehmen kann, bewirkt diese geänderte Oberflächenladung, wenn sie die richtige Polarität aufweist, die Induzierung einer Umkehrschicht oder eines Umkehrkanals 38 in einem Oberflächengebiet des halbleitenden Körpers zwischen den np-Verbindungen 31 und 32, so daß diese Verbindungen durch einen niederohmigen Weg wirksam überbrückt sind. Damit ist der hohe Widerstand der in Sperrichtung vorgespannten Verbindung beseitigt, und der Widerstand zwischen den Klemmen 33 und 34 entspricht in der Tat der Summe der Widerstände der Masse der Zonen 36 und 37 und des Kanals 38.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Körper 30 hat die Zone 35 p-Typ und weist daher normalerweise ein Vorherrschen von beweglichen positiven Ladungsträgern oder Löchern auf. Wenn eine positive Ladung nahe bei der Oberfläche 39 erzeugt wird, werden negative Ladungsträger innerhalb des Halbleiters in dieses Gebiet gezogen. In p-Typ-Material suchen diese Elektronen die normalerweise hier vorhandenen Löcher zu kompensieren. Wenn die Oberflächenladung groß genug ist, um eine so große Anzahl von Elektronen anzuziehen, die sie die Löcher übersteigen, sind die nunmehr für die Leitung im Oberflächengebiet verfügbaren beweglichen Ladungsträger Elektronen, und das Material ist tatsächlich in n-Typ-Material umgewandelt. Somit ist auf der Oberfläche eine Umkehrschicht oder ein Umkehrkanal 38 entstanden, wenn die Oberfläche geladen ist, sie ist beseitigt, wenn diese Ladung entfernt wird.

Erfindungsgemäß kann die in Sperrichtung vorgespannte Verbindung in einer Anordnung mit zwei Verbindungen, wie sie dargestellt ist, als Widerstand beseitigt werden, indem ein ferroelektrischer Körper 40

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in der Nähe einer Oberfläche des Körpers angeordnet wird, die einen Teil des durch die np-Verbindungen 31 und 32 begrenzten Gebiets umfaßt, und indem Signale an das Ferroelektrikum angelegt werden, um eine Ladung auf dessen Oberfläche zu erzeugen. Die Kennlinien von gewissen ferroelektrischen Stoffen zeigen bekanntlich eine elektrostatische Hysteresis. Das Anlegen eines elektrostatischen Feldes entlang der elektrostatischen Achse eines ferroelektrischen Kristalls

Zone 47 durch eine negative Ladung in der Nähe dieser Oberfläche gezogen werden. Eine solche negative Ladung wird im ferroelektrischen Körper 51, der in der Nähe der Oberfläche der Zone 47 angeordnet ist, durch Anlegen einer negativen Ladung an die Elektrode 52 erzeugt. Umgekehrt beseitigt das Anlegen einer positiven Ladung an diese Elektrode, die so groß ist, daß sie die negative Restpolarisation im Ferroelektrikum nahe bei der Oberfläche der Zone 47

induziert eine elektrostatische Ladung, die in dem io überwindet, den Kanal, der die gleichrichtende Grenze Kristall bei Entfernen des Feldes mit einem gewissen überbrückt, und bringt die Einrichtung in ihren hoch-Wert bleibt, den man die Restpolarisation nennt. ohmigen Zustand.

Somit kann durch Verwendung der Halbleiterkörper- Wenn auch die in Fig. 10 dargestellte pnp-Anord-

oberfläche 39 als eine Elektrode und einer zweiten nung in jeder anderen Hinsicht der npn-Anordnung

Elektrode 41 als Platten eines Kondensators, wobei 15 der Fig. 8 entsprechen kann, so sei bemerkt, daß bei

der ferroelektrische Körper 40 dazwischen ange- der dargestellten Ausführung ein dritter elektrischer

ordnet ist, und durch Anlegen eines Signals an die mit den Elektroden 41 und 39 verbundenen Eingangsklemmen 42 und 43 ein elektrostatisches Feld am ferroelektrischen Körper 40 erzeugt werden, welches eine Polarisation des Körpers ergibt. Die Restpolarisation dieses Signals bleibt erhalten, auch wenn das Signal entfernt wird. Das Anlegen eines Signals mit entgegengesetzter Polarität, das ein Feld von ausreichender Größe erzeugt, welches dem Feld des ur sprünglichen Signals entgegengesetzt ist, kehrt die Polarisation um. Solange das Ferroelektrikum in einem Zustand polarisiert ist, der eine positive Ladung nahe dem Oberflächengebiet 39 hält, z.B. durch Anlegen eines positiven Signalimpulses an die Klemme 42, erstreckt sich ein n-Typ-Kanal 38 über die p-Typ-Zone 35j der die in Sperrichtung vorgespannte Ver bindung 32 überbrückt, und das Schaltelement 30 ist

Anschluß 53 an der Mittelzone 47 zusätzlich angebracht ist. Dieser Anschluß ist vorteilhafterweise niederohmig und nicht gleichrichtend. Er bietet ein Mittel zur Verwirklichung eines symmetrischen Betriebs der Einrichtung, indem ein Signal an das Ferroelektrikum angelegt werden kann, ohne eine gleichrichtende Grenze zu kreuzen. Somit wird das Signa! bei diesem Aufbau an die Klemmen 54 und 55 angelegt und ist unabhängig vom Ausgangskreis. Auf gleiche Weise kann an die npn-Anordnung der Fig. 8 ein dritter Anschluß angebracht werden, um die pn-Verbindung 31 aus dem Eingangskreis zu entfernen.

In der Praxis wurde eine Einrichtung der in Fig. S dargestellten Form hergestellt, indem Blei-Antimon-Körper in entgegengesetzte Flächen eines p-Typ-Einkristallgermaniumkörpers mit 44 Ohm-cm spezifischem

im Zustand hoher Leitfähigkeit. Jedoch wird nach Widerstand einlegiert wurden. Diese einlegierten GeAnlegen eines Signals, das ein die Restpolarisation 35 biete bildeten n-Typ-Germanium-Gebiete, die durch überwindendes Feld erzeugt, das Ferroelektrikum ent- ein dazwischenliegendes p-Typ-Gebiet von 1,25 mm gegengesetzt polarisiert, seine Oberfläche nahe beim Dicke getrennt waren. Der Körper wurde dann zerHalbleiter wird negativ geladen und bleibt infolge schnitten, so daß der npn-Aufbau an einer ebenen seiner charakteristischen Restpolarisation in diesem Oberfläche zutage trat. Ein 0,25 bis 0,37 mm dicker Zustand. Hierdurch wird eine positive Ladung in dem 40 gespaltener Kristall aus Guanidinium-Aluminiumnahe dabei befindlichen Halbleiteroberflächengebiet Sulfat-Hexahydrat wurde dann an der ebenen Oberinduziert, die eine geringe Wirkung auf den Sperr- fläche angebracht und in eine Schicht aus Äthylenwiderstand der in Sperrichtung vorgespannten np-Ver- cyanid eingebettet, so daß der Spalt von etwa bindung hat und ihn auf einem verhältnismäßig hohen 0,0025 mm zwischen dem Ferroelektrikum und dem Wert bleiben läßt. Das Zurückhalten der Ladung durch 45 Halbleiter damit ausgefüllt war. Der ferroelektrische das Ferroelektrikum wird durch den Leitungsvorgang Kristall wurde auf der p-Typ-Zone zwischen den im Element 30 nicht beeinträchtigt. Damit liefert die np-Verbindungen aufgebracht und hatte eine solche Kombination einen bistabilen Schalter mit Gedächtnis, Ausdehnung, daß er über beide Verbindungen hinaus- und zwar dadurch, daß er in dem Zustand bleibt, in ragte. Eine Elektrode aus Silberpaste wurde durch den er durch das letzte angelegte Signal gebracht ist. 50 Lufttrocknen auf der freien größeren Fläche des ferroder mit Hilfe des Durchgangs von konstanten oder elektrischen Kristalls aufgebracht. Die Einheit wurde modulierten Strömen in langen Zeiträumen abgelesen betrieben, indem bis zu 30 Volt an die metallischen werden kann, ohne den durch das Signal erzeugten Zu- Klemmen angelegt wurden, welche in die Blei-Antistand zu zerstören. mon-Legierungskörper eingeschmolzen waren. Signale Einrichtungen mit den Eigenschaften, wie sie in 55 von 150 bis 240 \^rolt, die so gepolt waren, daß sie den den Fig. 8 und 9 dargestellt sind, können auch gebaut Teil des Ferroelektrikums nahe am Halbleiter positiv werden, indem Material mit entgegengesetztem Leit- aufluden, reichten aus, um die Impedanz zwischen den fähigkeitstyp, wie zuvor erwähnt, in den entsprechen- Elektroden 33 und 34 weit unter den Wert herab den Zonen verwendet wird, wie es in Fig. 10 gezeigt zudrücken, der sich in unpolarisiertem oder entgegenist. In Fig. 10 bestehen die Endzonen 44 und 45 des 60 gesetzt polarisiertem Zustand zeigte. Es wurde Körpers 46 aus p-Typ-Halbleitermaterial, während die beobachtet, daß dieser Impedanzzustand erhalten blieb.

durch die \^rerbindungen 48 und 49 begrenzte Mittelzone 47 n-Leitfähigkeit hat. Diese Einheit kann in einem Verbraucherkreis der in Fig. 8 dargestellten Art verwendet werden. Sie kann in den niederohmigen Zustand versetzt werden, indem eine Umkehrschicht oder ein p-Typ-Kanal 50 an der Zone 47 und den Verbindungen 48 und 49 induziert wird. Dieser p-Typ-Kanal· entsteht durch ein Vorherrschen von positiven

wenn das Signal entfernt wurde und Strom durchgeleitet wurde. Ähnliche Ergebnisse wurden beobachtet, wenn kein zusätzliches Dielektrikum im Spalt zwischen dem Ferroelektrikum und dem Halbleiter benutzt wurde, und zwar bei etwas höheren Signalspannungen von etwa 600 Volt.

Bei der Ausführung der Fig. 11 ist ein Verbraucherkreis, der eine Spannungsquelle 56 und einen Be

Ladungsträgern, die zum Oberflächengebiet auf der 70 lastungswiderstand 57 enthält, an ein Steuerelement

58 angeschlossen. Dieses Steuerelement besteht aus einem halbleitenden Körper, vorzugsweise aus Einkristallmaterial, der eine np-Verbindung 59 enthält, die eine Oberflächenschicht 60 eines Leitfähigkeits typs von einem Hauptteil 58 des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps trennt. Der Verbraucherkreis ist mit dieser Einrichtung durch niederohmige, nicht gleichrichtende Kontakte 61 und 62 verbunden, die mit Raumteilen des Oberflächengebiets 60 des Körpers nahe bei der np-Verbindung 59 im Eingriff stehen, so daß das Oberflächengebiet 60 eine mit dem Verbraucherkreis in Reihe liegende Impedanz bildet. Ein dritter Kontakt 63 ist an dem Körper im Gebiet 58 angebracht. Er ist vorzugsweise so ausgeführt, daß er einen niederohmigen nicht gleichrichtenden Anschluß ergibt.

Eine Steuerung des durch den Verbraucherkreis gehenden Stroms geschieht durch das Element 58, indem die Leitungseigenschaften des Gebiets 60 des wandeln, wobei eine zweite np-Verbindung 71 entsteht, die das n-Typ-Material des Gebiets 60 begrenzt, das sich zwischen den Klemmen 61 und 62 erstreckt. Diese np-Verbindung 71 sperrt den von dem Oberflächengebiet 60 in die Oberflächenumkehrschicht fließenden Strom, so daß der für die Leitung verfügbare Querschnitt in seiner Fläche verringert wird.

In der Praxis hat man gefunden, daß das Anlegen einer Oberflächenladung an einen Halbleiterkörper, wie Germanium oder Silizium, ein Umkehrgebiet 72 oder einen Oberflächenkanal bis zu einer Tiefe von etwa 10~⁵ cm hervorbringen kann. Wenn somit die Dicke des Oberflächengebiets 60 beschränkt ist und die Leitfähigkeit dieses Gebiets so verteilt ist, daß die Beseitigung des Leitfähigkeitsanteils eines Teils des Gebiets, das sich bis zu einer Tiefe von 10~⁵ cm ausdehnt, eine beträchtliche Wirkung auf den spezifischen Widerstand des Gebiets hat, wird eine Aufladung

g g

halbleitenden Körpers zwischen den Kontakten 61 und 20 eines Ferroelektrikums in der oben beschriebenen

62 geändert werden. Dieser Leitungsweg ist auf das Oberflächengebiet 60 durch die np-Verbindung 59 zwischen diesem Gebiet und dem Hauptteil des Körpers und durch die Vorspannung in Sperrichtung beschränkt, die an diese Verbindung durch eine Spannungsquelle 64 angelegt ist, welche über einen Begrenzungswiderstand 65 zwischen den Klemmen 61 und 62 und an die A^erbindung angeschlossen ist. Die Leitung in diesem isolierten Oberflächengebiet wird durch Anlegen einer Oberflächenladung an dieses Gebiet geändert, wobei angenommen wird, daß die Ladung einen Teil des Oberflächengebiets in einen Leit fähigkeitstyp umwandelt, der demjenigen des Gebiets

60 entgegengesetzt ist, so daß die Querschnittsfläche des effektiven leitenden Weges zwischen den Klemmen

61 und 62 verringert wird.

Wie bei den vorigen Ausführungen wird die Ladung in der Nähe der halbleitenden Oberfläche erzeugt, indem ein ferroelektrischer Körper 66 polarisiert wird, der so dicht wie möglich an der Oberfläche angeordnet ist. Diese Polarisation kann durch Anbringen einer Elektrode 67 an der Oberfläche des ferroelektrischen Körpers im Abstand von der halbleitenden Oberfläche, durch Herstellen eines Anschlusses 68 zu dieser Elektrode und durch Anlegen einer Spannung zwisehen dem Anschluß 68 und einem Anschluß zum Oberflächengebiet 60 erzeugt werden, so daß das halbleitende Material des Oberflächengebiets und die metallische Elektrode 67 als Platten eines Kondensators Weise die tatsächliche Impedanz des Kreises zwischen den Klemmen 61 und 62 und damit den durch die Belastung 57 gehenden Strom ändern.

Oberflächenschichten, die durch Diffusion entstanden sind, mit einem Leitfähigkeitstyp, der demjenigen des größeren Teils des Körpers entgegengesetzt ist, haben eine Beimengungsverteilung, die im wesentlichen exponentiell mit der Tiefe in dem Körper abklingt. Demnach hat ein Oberflächengebiet 60 dieser Art die höchste Leitfähigkeit in dem Teil unmittelbar an der Oberfläche, an welcher der Diffusionsprozeß durchgeführt wurde. Demgemäß verringert eine Beseitigung dieses Oberflächenteils durch Anlegen einer Ladung nicht nur die Querschnittsfläche des leitenden Weges durch das Gebiet 60, sondern beseitigt auch den Teil dieses Gebiets mit der höchsten Leitfähigkeit Hierdurch kann eine erhebliche Änderung der Leitfähigkeit des Gebiets 60 durch Heranbringen einer Ladung an dessen Oberfläche erzielt werden.

Eine wie in den Zeichnungen angeordnete Einrichtung stellt ein anderes Mittel zur Steuerung der Impedanz des Oberflächengebiets 60 dar. Wiederum besteht der Steuervorgang in der Einstellung der wirksamen Breite des Querschnitts des leitenden Weges zwischen 61 und 62. Diese zusätzliche Steuerung wird an der Seite des Oberflächengebiets 60 in der Nähe der np-Verbindung 59 durch Anlegen einer Vorspannung in Sperrichtung an diese Verbindung bewirkt. Die Vorspannung hängt von dem Wert der Spannungs-

wirken und der dazwischenliegende ferroelektrische 50 quelle 64 und der Größe des Begrenzungswiderstandes

Körper 66 das Kondensatordielektrikum bildet.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung mit einem halbleitenden Oberflächengebiet des η-Typs lädt das Anlegen eines Potentials an die Klemme 69, das gegenüber der Klemme 70 negativ ist, die Eelektrode 67 negativ auf, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Hierdurch entsteht eine negative Ladung im Teil des ferroelektrischen Körpers nahe bei der Oberfläche des n-Typ-Gebiets 60, von der ein Teil infolge der Restpolarisation des Ferroelektrikums auch nach Entfernen des Signals von der Klemme 69 bestehenbleibt. Diese negative Ladung zieht ihrerseits eine hohe Konzentration von positiven Ladungsträgern in die Nähe der Oberfläche des Gebiets 60 nahe beim ferroelekirischen Körper 66. Das Ferroelektrikum kann leicht auf einen Wert geladen werden, bei dem eine ausreichende Konzentration von positiven Ladungsträgern angezogen wird, um das normale Vorherrschen von Elektronen im n-Typ-Material zu überwinden und 65 ab. Ein Raumladungsgebiet 73, nämlich ein Gebiet, aus dem die normalerweise für die Leitung verfügbaren Mehrheitsladungsträger durch die Vorspannung in Sperrichtung abgezogen sind, umgibt die Verbindung und bildet infolge des darin vorhandenen Mangels an Ladungsträgern ein Gebiet mit geringer Leitfähigkeit. Die Tiefe, bis zu der dieses Raumladungsgebiet von der Verbindung 59 aus eindringt, hängt von der Vorspannung an der Verbindung ab. Daher kann die Impedanz des Weges durch das Gebiet 60 unabhängig von der Ladung an der Oberfläche vergrößert werden, indem die Vorspannung in Sperr richtung an der \^erbindung 59 vergrößert wird, oder es kann umgekehrt die Impedanz verringert werden, indem diese Vorspannung verringert wird.

Im Hinblick auf die Steuerung der wirksamen Breite des Gebiets 60 von ihren entgegengesetzten Flächen aus soll die Lage der niederohmigen, im wesentlichen nicht gleichrichtenden Kontakte 61 und

yp
hierdurch dieses Material zeitweise in p-Typ umzu- 70 62 an Teilen der Oberfläche des Gebiets 60 angeordnet

sein, die durch den Steuervorgang nicht geändert werden. Somit können diese Kontakte auf Fortsetzungen der Oberflächengebiete 60 und 74 angeordnet sein, die hinter den Teilen liegen, welche dem Eindringen einer Raumladung oder zur Erzeugung einer Umkehrschicht ausreichenden Feldern ausgesetzt sind. Um den Widerstand dieser Anschlüsse zu verringern, können Teile des Oberflächengebiets mit einer großen Leitfähigkeit durch bevorzugte Diffusion hergestellt werden, wie sie z. B. durch die p+-Teile des Gebiets 74 in Fig. 13 dargestellt sind.

Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Einrichtung besteht als Steuerelement für den Verbraucherkreis aus einem p-Typ-Körper aus Einkristallmaterial mit einem n-Typ-Oberflächengebiet. Die Impedanz zwischen den Klemmen 61 und 62 auf dem n-Typ-Oberflächengebiet kann durch Anbringen einer negativen Ladung an seiner Oberfläche hoch gemacht werden. Eine Umkehr der Ladung, wie man sie durch Umkehr der Polarisation im Ferroelektrikum erhält, z. B. durch Anlegen eines Signals an die Klemme 69, das gegenüber der Klemme 70 positiv ist und hinreichende Größe aufweist, um die Restpolarisation des Ferroelektrikums umzukehren, bringt das Gebiet 60 in den Zustand hoher Leitfähigkeit, da das Gebiet dann seine gesamte Dicke über das Raumladungsgebiet um die in Sperrichtung vorgespannte Verbindung hinaus bei dem Leitungsvorgang benutzt. Wenn weiterhin das Ferroelektrikum nahe bei der Ober-Größe angelegt wird, um die Restpolarisation im ferroelektrischen Körper 82 umzukehren.

Wenn auch Einrichtungen dieser Art unter Verwendung einer Anzahl von ferroelektrischen Stoffen hergestellt werden können, so gibt es doch einige Kombinationen von Elementen, die besonders vorteilhaft sind. Insbesondere ist es für den Betrieb wünschenswert, eine Signalspannung an den Klemmen 69 und 70 zu benutzen, die so klein ist, daß sie noch zur Polarisation des ferroelektrischen Körpers 82 wirksam ist. Deshalb ist es zweckmäßig, das zwischen der Oberfläche des Halbleiters und der Elektrode 83 im ferroelektrischen Körper entstehende elektrostatische Feld wirksam zu konzentrieren. Da ein Teil der wirksamen Feldstärke in einem etwaigen Spalt \^erlorengeht, der zwischen den Elektroden und dem Ferroelektrikum vorhanden ist, sollen diese Oberflächen so eng wie möglich aneinander angepaßt werden. Die Halbleiteroberfläche kann durch bekannte Läpp- und Polierverfahren eben gemacht werden. Ebenso kann die Oberfläche des an den Halbleiter anzulegenden ferroelektrischen Kristalls durch Abscheren des Kristalls oder durch mechanische und chemische Schleif- und Polierverfahren sehr eben gemacht werden. Man hat gefunden, daß selbst bei erheblichen Vorsichtsmaßregeln Spalte von etwa 0,0025 mm an der Fläche zwischen Halbleiter und Ferroelektrikum bei Einrichtungen der hier betrachteten Art vorhanden sind. Ein Mittel zur Verringerung des elektrostatischen Feldes und der

fläche des Gebiets 60 positiv polarisiert ist, besteht die 30 Wahrscheinlichkeit eines dielektrischen Durchschlags

Tendenz, die Konzentration der Mehrheitsladungsträger oder Elektronen im Gebiet 60 zu erhöhen, und damit die Tendenz, seine Inmpedanz weiter unter den Wert zu verringern, der normalerweise ohne irgendeine Polarisation vorhanden ist.

Fig. 13 zeigt eine Anordnung, die nach dem gleichen Prinzip wie die in den Fig. 11 und 12 dargestellten Anordnungen arbeitet, jedoch für an das Ferroelektrikum angelegte Signale von entgegengesetzter Polarität empfindlich ist. Diese Anordnung besteht aus einem größeren n-Typ-Halbleiterteil 75 und einem p-Typ-OberfLächenteil 74, der in dem Kreis der Fig. 11 durch Umkehr der Polarität der angelegten Spannungen betrieben werden kann. Die Verbindung 76 ist dadurch in Sperrichtung vorgespannt, daß die an das p-Typ-Gebiet74 angeschlossene Klemme 77 negativ gegenüber der an das n-Typ-Gebiet angeschlossenen Klemme 78 gemacht wird, um ein Raumladungsgebiet 79 in der Nähe der Verbindung 76 entsprechend dem an Hand der Fig. 12 beschriebenen zu erzeugen. In einer Einrichtung dieser Art kann ein hochohmiger Zustand zwischen den Klemmen 77 und 80 am p-Typ-Gebiet 74 hergestellt werden, indem eine n-Typ-Umkehrschicht 81 auf dem Gebiet durch Anbringen einer positiven Ladung in der Nähe dieser Oberfläche gebildet wird. Diese positive Ladung kann bei einem ferroelektrischen Körper 82 durch Anlegen eines Signals ange bracht werden, das dessen Elektrode 83 positiv gegenüber dem halbleitenden Körper macht. Wie bei der in diesem Spalt besteht darin, einen dielektrischen Stoff mit einer hohen Dielektrizitätskonstante, einer hohen Durchschlagsspannung, chemischer Widerstandsfähigkeit und geringer Ableitung einzubringen. Das Dielektrikum soll ferner fließend gemacht werden können, so daß es zur wirksamen Ausfüllung des Spaltes verwendet werden kann. Zwei typische für diesen Zweck geeignete Dielektrika sind wieder Nitrobenzol und Äthylencyanid. Der Spalt an der Fläche zwischen der Elektrode 83 und dem ferroelektrischen Körper 82 soll ebenfalls möglichst klein gehalten werden. Dies kann in bequemer Weise durch Verwendung einer metallischen Paste für die Elektrode und durch Trocknen der Paste auf dem Ferroelektrikum an der Luft geschehen. Eine solche für diesen Zweck geeignete Paste ist eine handelsübliche Silberpaste. Eine andere Möglichkeit zur Verringerung der Signalspannungen und des notwendigen elektrostatischen Feldes besteht in der Verringerung der Dicke des ferroelektrischen Körpers 82. Dieser Körper soll so dünn sein, daß hohe elektrostatische Felder mit niedrigen Signalspannungen erzeugt werden können.

Bei der Einrichtung der Fig. 14 enthält ein Einkristall-Germaniumkörper 84, dessen größter Teil 85 p-Typ-Material aufweist, bei NichtVorhandensein induzierter Felder eine dünne Oberflächenschicht, die n-Typ-Material aufweist. Typischerweise kann eine solche n-Typ-Oberflächenschicht 86 durch geregelte

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40

45

Einrichtung der Fig. 11 und 12 bleibt die Restpolari- 60 Diffusion von Arsen aus einem dampfförmigen Zu-

sation dieses Ferroelektrikums nach Entfernen der Spannung an der Klemme 69 erhalten und hält die Impedanz des p-Typ-Gebiets 74 zwischen den Klemmen 77 und 80 auf einem hohen Wert. Diese Leitwertänderung des Halbleiters bleibt als Gedächtnis des Vorzeichens der angelegten Sign al spannung für eine wesentliche Zeit bestehen. Wiederum kann die Einrichtung in ihren Zustand mit hoher Leitfähigkeit nach Belieben umgeschaltet werden, indem an die stand in diese Oberfläche gebildet werden. Der Körper enthält dementsprechend eine ebene gleichrichtende Verbindung 87, die sich gänzlich durch die halbleitenden Körper parallel zu der Oberfläche erstreckt, in die Arsen eindiffundiert ist. Die Elektroden 88 und 89 sind an entgegengesetzten Seiten der gleichrichtenden Verbindung 87 angeschlossen. Zwischen ihnen liegt eine Spannungsquelle 90, um die gleichrichtende Verbindung 87 in Sperrichtung vorzuspannen. Infolge-

Klemme 69 eine negative Spannung von ausreichender 70 dessen hat das halbleitende Element an den Elektroden

17 18

88 und 89 eine hohe Impedanz, und es fließt nur ein leitende Element eindringende elektrische Feld, das kleiner Rückstrom in dem Serienkreis mit der Span- zu diesem Polarisationszustand des ferroelektrischen nungsquelle 90, dem Germaniumkörper 84 und einer Elements gehört, wirkt so, daß Leitungselektronen Belastung, die schematisch als Widerstand 91 darge- aus der n-Typ-Oberflächenschicht des Halbleiters stellt ist. Die Elektrode 88, die einen ohmschen An·· 5 herausgetrieben werden, so daß sie nicht mehr vom Schluß zur n-Typ-Oberflächenschicht 86 herstellt, ist η-Typ ist und die gleichrichtende Verbindung 87 im vorteilhafterweise so angeordnet, daß sie sich ent- wesentlichen beseitigt wird. Es kann noch eine kleine weder entlang einer oberen Kante des Körpers er- gleichrichtende Verbindung zurückbleiben, die sich streckt, wie dargestellt, oder entlang einer Seiten- dort befindet, wo die Elektrode 88 die eindiffundierte kante. Dicht bei der dünnen n-Typ-Oberflächenschicht io Schicht berührt, jedoch hat eine derartige Verbindung 86 und parallel zu der ebenen Verbindung 87 ist eine gewöhnlich keine hohe Impedanz. Demgemäß zeigt das dünne ferroelektrische Scheibe 92 angeordnet. Das halbleitende Element in diesem Zustand eine verferroelektrische Element 92 liegt so dicht wie möglich hältnismäßig kleine Impedanz zwischen den Elektrobei der n-Typ-Oberflächenschicht des halbleitenden den 88 und 89, und es fließt ein hoher Strom in der Körpers. In manchen Fällen kann es wünschenswert 15 Belastung. Vorteilhafterweise soll sich für die meisten sein, ein dielektrisches Füllmittel zwischen das ferro- beabsichtigten Anwendungen die Impedanz des halbelektrische Element und den halbleitenden Körper zu leitenden Elements in einem Verhältnis von wenigbringen, um einen etwaigen Luftspalt zwischen diesen stens 10:1 zwischen dem hohen und dem niedrigen Teilen klein zu halten. Ein solches dielektrisches Füll- Wert ändern.

mittel soll wieder vorteilhafterweise eine hohe Dielek- 20 Es gibt hierzu noch weitere wichtige Betrachtungen, trizitätskonstante, eine hohe Durchschlagsfestigkeit Die Konzentration der Donatoratome pro Flächen- und eine kleine Ableitung haben. Auf der Oberfläche einheit der Oberfläche der n-Typ-Oberflächenschicht der ferroelektrischen Scheibe 92 gegenüber der an den bildet eine untere Grenze für die Stärke des induhalbleitenden Körper angrenzenden Oberfläche ist eine zierten elektrischen Feldes, das zur vollständigen Elektrode 93 vorgesehen. An die Elektroden 88 und 93 25 Durchdringung der Schicht notwendig ist. Diese Konist eine Polarisationssteuerquelle 94 angeschlossen, zentration ist die Anzahl der Donatoratome in einem um Steuerimpulse zu liefern, deren Sinn und Polari- rechteckigen Parallelepiped, das die Dicke der Diffutät den Polarisationszustand des ferroelektrischen sionsschicht als Höhe und eine Flächeneinheit als Elements einstellen. Grundfläche aufweist. Demgemäß ist es bei einer geWenn der Zustand der Eigenpolarisation des ferro- 30 gebenen Stärke des induzierten elektrischen Feldes elektrischen Elements derart ist, daß die effektive erwünscht, daß die Diffusionsschicht dünn ist, so daß Mitte der positiven Ladung im Element näher an der die Volumenkonzentration in der Diffusionsschicht n-Typ-Halbleiteroberflächenzone86 als die effektive nicht unzulässig klein zu sein braucht. Für jedes halb-Mitte der negativen Ladung liegt, dann kann die leitende Material gibt es ferner eine charakteristische Oberfläche des ferroelektrischen Elements am halb- 35 Grenztiefe, bis zu der ein elektrisches Feld mit wahrleitenden Körper als positiv geladen angesehen wer- nehmbarer Stärke eindringen kann. Für Germanium den, wobei ein elektrisches Feld entsteht, das in die beträgt diese etwa 1000 Ängström. benachbarte Halbleiteroberfläche eindringt. Das mit Es sei bemerkt, daß nicht die gesamte mit der remadiesem Polarisationszustand des ferroelektrischen nenten Polarisation verbundene Ladung für die Indu-Elements verbundene elektrische Feld beeinflußt die 40 zierung eines elektrischen Feldes im halbleitenden Verteilung der Überschußleitungselektronen innerhalb Körper wirksam wird. Die Beschaffenheit der Oberder n-Typ-Oberflächenschicht nicht wesentlich, so daß fläche auf dem halbleitenden Körper sucht einen Teil sie ihre n-Typ-Leitfähigkeit beibehält. Ein solcher Po- dieses Feldes zu neutralisieren. Irgendwelche Spalte larisationszustand kann dadurch sichergestellt wer- zwischen dem ferroelektrischen Element und dem den, daß zwischen den Elektroden 88 und 93 ein 45 halbleitenden Körper haben zur Folge, daß ein Impuls mit einem Vorzeichen angelegt wird, das die größerer Anteil der remanenten Polarisation zur ErElektrode 93 positiver macht, wobei der Impuls eine zeugung eines inneren elektrischen Feldes im ferrosolche Größe hat, daß an das ferroelektrische Element elektrischen Element benutzt wird und nicht zur Induein elektrisches Feld angelegt wird, welches die Koer- zierung eines elektrischen Feldes im halbleitenden zitivkräfte in der ferroelektrischen Scheibe über- 50 Körper.

windet. Wenn dieser Polarisationszustand erst einmal Insbesondere kann durch Verwendung von Guain der ferroelektrischen Scheibe hergestellt ist, sucht nidinium-Aluminiumsulfat-Hexahydrat bei ferroelekdiese in demjenigen Zustand zu bleiben, der auf den trischen Elementen von 0,025 mm Dicke ein elek-Wert der remanenten Polarisation aufgeladen ist. irisches Feld in einem Germaniumkörper induziert Solange dieser Polarisationszustand fortdauert, stellt 55 werden, das eine Oberflächenkonzentration von 12¹² das Vorhandensein der sich zwischen den Elektroden Beimengungsatomen/cm² verdrängen kann. Für eine und 89 erstreckenden in Sperrichtung vorgespann- typische Diffusionsschicht von etwa 1000 Ängström ten gleichrichtenden Verbindung sicher, daß nur der Dicke entspricht dies einer mittleren Volumenkonzen-Ideine Rückstrom durch die Belastung 91 fließt. tration von 10¹⁷ Atomen/cm³ in der Diffusionsschicht. Der Polarisationszustand des ferroelektrischen 60 Ferner ist die Koerzitivkraft von Guanidinium-Alu-Elements kann einfach dadurch umgekehrt werden. miniumsulfat-Hexahydrat etwa 1500 Volt/cm, so daß daß ein Impuls angelegt wird, der die Elektrode 93 bei bistabilen Einrichtungen der beschriebenen Art um eine Spannung positiver macht als die Elektrode der Polarisationszustand des ferroelektrischen EIe-88, die ausreicht, um die Koerzitivkräfte zu über- ments mit angelegten Spannungen in der Größenwinden. In dem neuen Polarisationszustand liegt die 65 Ordnung von 10 Volt leicht geändert werden kann, Mitte der negativen Ladung nahe bei der Oberfläche, auch wenn Verluste an irgendeinem Spalt zwischen die an das halbleitende Element angrenzt. Dies kann der ferroelektrischen Scheibe und dem halbleitenden effektiv als negative Ladungsverteilung auf der ferro- Körper zugelassen sind.

elektrischen Oberfläche, die an das halbleitende EIe- Wenn auch die obige Beschreibung sich haupt-

ment angrenzt, betrachtet werden. Das in das halb- 70 sächlich mit Germaniumeinrichtungen befaßte, so

können doch selbstverständlich auch andere elektronische Halbleiter bei der Durchführung der Erfindung benutzt werden. Zum Beispiel können Silizium-Germanium-Legierungen, metallische Verbindungen der Elemente der III. und V. Gruppe, Tellur, Selen und halbleitende Verbindungen verwendet werden. Weiter arbeiten andere dielektrische und ferroelektrische Stoffe in der Anordnung zufriedenstellend. Diese ferroelektrischen Stoffe umfassen als Beispiele Rochellesalz, Amonium-Dihydrogen-Phosphat, Arnonium-Lithium-Tartrat, Bariumtitanat und die isomorphen Kristalle, die das Guanidiniumion enthalten. Die Formen des gleichrichtenden Grenzgebietes, die durch eine gespeicherte elektrostatische Ladung erfindungsgemäß beeinflußt werden können, umfassen auch diejenigen, die an Metall-Halbleiter-Grenzflächen entstehen, z. B. durch Anordnen des Ferroelektrikums dicht bei dem gleichrichtenden Kontakt eines Spitzenkontaktgleiehriehters.

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Claims

Patentansprüche:

1. Bistabile Gedächtniseinrichtung, die einen halbleitenden Körper mit wenigstens zwei aneinander angrenzenden Zonen von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp, die wenigstens eine Verbindungsgrenze bilden, zwischen zwei ohmschen Anschlüssen zum Körper aufweist, wobei eine die Verbindungsgrenze in Sperrichtung vorspannende Spannungsquelle vorgesehen ist, welche zwischen die beiden Anschlüsse geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein ferroelektrisches Element (19) an einer Oberfläche des Körpers (11) dicht bei der Verbindung (12) angeordnet ist, daß ferner ein dritter in einem Abstand vom Körper befindlicher Anschluß (20) an einer freien Oberfläche des ferroelektrischen Elements angebracht ist und daß schließlich eine Polarisationssteuerquelle zwischen einen der beiden Anschlüsse (14) und den dritten Anschluß (20) geschaltet ist.

2. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper eine Verbindungsgrenze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das ferroelektrische Element über die Verbindung hinweg von einer der Zonen des Körpers zur anderen Zone des Körpers erstreckt.

3. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper zwei im wesentlichen parallel zueinander liegende Verbindungsgrenzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das ferroelektrische Element über beide Verbindungen hinweg von einer Zone des Körpers mit einem Leitfähigkeitstyp zu einer Zone mit dem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, wobei die beiden Anschlüsse an den entsprechenden Zonen angebracht sind (Fig. 3).

4. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper eine Verbindungsgrenze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Element sich im wesentlichen parallel zur Verbindungsgrenze erstreckt (Fig. 11).

5. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verbindungsgrenze im wesentlichen U-förmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das ferroelektrische Element über die Arme der U-förmigen Grenze erstreckt und im wesentlichen parallel zu diesen und nahe am Grund der U-förmigen Grenze liegt (Fig. 9,10).

6. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dielektrikum zwischen dem ferroelektrischen Element und der angrenzenden Oberfläche des Körpers angeordnet ist.

7. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dazwischen angeordnete Dielektrikum fließend gemacht werden kann und eine Dielektrizitätskonstante hat, die größer als diejenige der Luft ist.

8. Bistabile Gedächtniseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Element aus Guanidinium- Aluminiumsulfat- Hexahydrat besteht.

9. Anordnung zur Speicherung und Ablesung einer elektrischen Signalinformation unter Verwendung einer bistabilen Gedächtniseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ferroelektrischer Körper in der Nähe eines Grenzgebiets innerhalb eines halbleitenden gleichrichtenden Körpers angeordnet ist, daß ferner Mittel vorgesehen sind, die eine Restpolarisation in dem ferroelektrischen Körper hervorbringen, um ein Raumladungsgebiet (73; Fig. 12) in dem gleichrichtenden Grenzgebiet (59; Fig. 11) zu erzeugen, und daß schließlich Mittel vorgesehen sind, um die Sperreigenschaften der gleichrichtenden Grenze derart zu verändern, daß Zustände hoher oder niedriger Leitfähigkeit im Halbleiter herstellbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 695 398.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

r 709 879/132 2.58