DE2032661C3 - Optische Speichervorrichtung - Google Patents

Optische Speichervorrichtung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speichervorrichtung zur Lieferung eines elektrischen Lesesignals während eines Lese-Intervalls, wobei das elektrische Lesesignal von einer äußeren Lichtquelle empfangene Informationen darstellt, mit einer Spannungsversor- π gung, mit einem eine isolierte Gatt-Elektrode aufweisenden Feldeffekttransistor, der in einem Halbleitersubstrat ausgebildete Emitter- und Kollektorelemente sowie eine von dem Substrat isolierte Gatt-Elektrode aufweist, und mit Schalteinrichtungen zur Zuführung von Spannungen von der Spannungsversorgung an den Transistor.
Bei einer bekannten Speichervorrichtung dieser Art (GB-PS 11 22 269) ist die information in einer Maske gespeichert, durch die hindurch Licht auf lichtempfindliehe Elemente der Speichervorrichtung trifft. Diese bekannte Speichervorrichtung stellt damit einen Festwertspeicher dar, und zur Änderung der gespeicherten Information ist es erforderlich, die jeweiligen Masken zu wechseln. Die lichtempfindlichen Elemente dieser Speichervorrichtungen können gegebenenfalls auch durch Feldeffekttransistoren gebildet sein. Die durch die Form der Maske bestimmte Information steht lediglich während der Beleuchtung durch die Lichtquelle und während des Vorhandenseins der Maske zur Verfügung. Diese Information muß daher, wenn sie längere Zeit auch bei Abschalten der Lichtquelle zur Verfügung stehen soll, in zusätzlichen Speienereinrichtungen gespeichert werden, was für viele Anwendungsfälle unzweckmäßig ist. Weiterhin ist es für viele Anwendungsfälle auch unzweckmäßig, zur Änderung der gespeicherten Informationen jeweils die Maske wechseln zu müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speichervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Funktionen der Feststellung des einfallenden Lichtmusters sowie der Speicherung der durch das Lichtmuster bestimmten Information in einer einzigen Halbleiteranordnung vereinigt sind, so daß keine Notwendigkeit einer getrennten Feststellung des Lichtmusters und der Speicherung der durch dieses Lichtmuster gebildeten Information besteht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Speichervorrichtung verwendet einen Feldeffekttransistor, der sowoh! die Funktion der Feststellung des einfallenden Lichts als auch der Speicherung der durch das einfallende Licht bestimmten Information erfüllt. Ein eine vorgegebene Information darstellendes Lichtmuster, mit dem die Speichervorrichtung während eines SCHREIB-Intervalls belichtet wurde, führt zur Änderung des Leitfähigkeitsschwellwertes des Feldeffekttransistors und diese Änderung des Leitfähigkeitsschwellwertes wird über einen erheblichen Zeitraum beibehalten, so daß die Information gespeichert wird.
Die erfindungsgemäßs Speichervorrichtung ist nicht nur ausschließlich für eine digitale Betriebsweise geeignet, wie dies bei anderen derartigen Speichervorrichtungen der Fall ist, sondern es ist auch eine Anrilog-Betriebsweise möglich. Durch die Zuführung eines SCHRElB-Spannungsimpulses mit bekannter Größe zwischen der Gatt-Elektrode und dem Substrat bei schwimmenden Emitter- und Kollektorelementen wird die Rate der Mir.oritätsträgererzeugung im Raumladungsbereich des Substrats zu einer Funktion der Intensität des kodierten optischen Signals. Die Rate der Minoritätsträgererzeugung steuert den Wert, an dem die Raumladung zusammenbricht. Die Rate, mit der die Raumladung zusammenbricht, bestimmt die Rate, mit der die Spannung, die längs des Mehrlagendielektrikums auftritt, auf die volle an ein Speicherelement angelegte Spannung zurückgebracht wird. Damit hängt die Ladungsmenge, die in dem Speicherelement in Form des Feldeffekttransistors mit veränderlichem Schwellwert gespeichert ist, von dem Wert der Information ab, die in dem kodierten optischen Signal in Form von dessen Lichtstärke enthalten ist.
Ausführungsbeisoiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild eines Speicherelementes einer Ausführungsform der Speichervorrichtung
F i g. 2 und 3 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Betriebsweise der Ausführungsform der Speichervorrichtung nach Fig. 1.
Bevor speziell auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform eingegangen wird soll kurz auf die Technik von Feldeffekttransistoren mit veränderlichem Leitfähigkeitsschweilwert eingegangen werden. Derartige Feldeffekttransistoren sind beispielsweise in der deutschen Offen'.egungsschrift 19 51787 beschrieben. Diese deutsche OS beschreibt einen MNS-Feldeffekttransistor (Metall-Nitrit-Silizium-Feldeffekttransistor) mit veränderlichem Schwellwert, der als Speicherelement verwendet werden kann. Dieser Feldeffekttransistor weist übliche Emitter- und Kollektorelektroden auf, die auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind. Eine Gatt-Elektrode ist elektrisch vom Substrat durch ein Mehrschichtdielektrikum isoliert, dessen einzelne Schichten unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten aufweisen.
Eine Spannung, die zwischen dem Gatt und dem Substrat angelegt wird, bewirkt, daß sich Ladung an der Grenzschicht zwischen den Dielektrika ansammelt. Die Leitfähigkeitsschwelle des Transistors ist durch die Menge der gespeicherten Ladung bestimmt. Damit kann die Leitfähigkeitsschwelle des Transistors durch Einstellung des Betrags, der Polarität oder der Dauer dieses Spannungsimpulses verändert werden. Die Leitfähigkeitsschwelle kann später durch Zuführung eines Impulses von etwas kleinerer Größe an die Gatt-Elektrode und durch Beobachten des Emitter-Kollektorstromes bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung macht ferner Gebrauch von der Tatsache, daß Halbleitersubstratmaterialien von der Art, die hier betrachtet wird, lichtempfindlich sirA Diese Erscheinung ist z. B. in einem Artikel mit dem Titel: »Influence of Illumination on MIS Capacitances in the Strong Inversion Region«, in den IEEE-Transactions ED-14,1967 auf der Seite 770 erklärt worden.
Die Ausnutzung dieser Lichtempfindlichkeit für die Zwecke der vorliegenden Erfindung läßt sich anhand
der F i g. 1 erklären. Diese Vorrichtung weist einen MNS-Transistor ti mit veränderlichem Schwellen mit einem η-dotierten Halbleitersubstrat 13 und Emitter- und Kollektorbereichen 15 und 17 auf. Eine Gatt-Elektrode 19 ist vom Substrat 13 über eine erste dielektrische Schicht 21 und eine zweite dielektrische Schicht 23 getrennt. Aus einer Quelle 25 trifft Licht auf den Transistor auf und beleuchtet das Substrat 13. Die Emitter-, Kollektor- und Gatt-Elektroden sind mit einem LESE-SCHREIB-Schalter 27 verbunden und werden aus einer Spannungsversorgung 29 mit Energie versorgt. Der Schalter 27 ist ein Dreifachschalter; er legt, wenn er in der in F i g. 1 gezeigten Schaltstellung ist, eine SCHREIB-Spannung aus der Quelle 29 während eines SCHREIB-Intervalls an, gleichzeitig werden die Emitter- und Koüektoreiektroden während dieses Intervalls von der Spannungsversorgung 29 getrennt. Dadurch können die Emitter- und Kollektorelektroden während des SCHREIB-Intervalls schwimmend bleiben.
Wenn eine Information aus dem Transistor 11 mit veränderlichem Schwellwert ausgelesen werden soll, wird der Schalter 27 in die LESE-Position hinuntergeschaltet Die Gatt-Elektrode ist dann mit der Lesespannungsversorgung verbunden, der Emitter ist geerdet und der Kollektor ist über einen Stromdetektor 31 an die Lesespannungsversorgung angeschaltet. In einer typischen Schaltung liefert die Schreibspannungsversorgung einen —40 V-Impuls von ungefähr 1 msec. Dauer an die Gatt-Elektrode. Dies ist als — V-Spannung in F i g. 1 bezeichnet Während des LESE-Intervalls liefert die Lesespannungsversorgung bei diesem Typ einen —10V-Impuls, der in Fig. 1 als -V-Spannung bezeichnet ist, an die Gatt-Elektrode und eine —10 V-Vorspannung über den Detektor 31 an die Kollektorelektrode. Der Detektor 31 wird zur Überwachung des Stromes verwendet Dieser Detektor kann irgendeine passende Einrichtung zur Messung von Strömen sein, wie z. B. ein Oszilloskop oder eine stromempfindliche Schaltung.
Während des LÖSCH-Intervalls wird die Schreibspannung mit der umgekehrten Polarität in F i g. 1 als + V-Spannung bezeichnet angelegt. Der LÖSCH-Vorgang bringt den Schweüwert des Transistors 11 auf den Wert zurück, den er vor dem SCHREIB-Zyklus hatte, und stellt damit die Schaltung für einen neuen SCHREIB-Zyklus zurück. Der LÖSCH-Zyklus ist unabhängig von der auftreffenden Lichtintensität und kann bei schwimmenden oder verbundenen Emittern und Kollektoren erfolgen, weil die Löschpolarität kein Raumladungsgebiet im Halbleiter ausbildet
Das Gatt 19 des Transistors ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen Materia! gebildet urr. maximale Lichtdurchlässigkeit zum Substrat 13 zu gewährleisten. Jedoch wurde auch ein geeigneter Betrieb mit lichtundurchlässigen Materialien beobachtet Die Wirkungsweise mit lichtundurchlässigem Material ist noch nicht völlig aufgeklärt Es hat jedoch den Anschein, daß diese Wirkungsweise durch eine Lichtleitererscheinung hervorgerufen wird, bei der Licht um den Rand des Gatts gelangt und seinen Weg über innere Reflexionen in das Substrat rindet
Teilweise durchlässige Gatt-Elektroden wurden aus dünnen Schichten von Zinnoxyd gebildet Dünne Schichten von anderem Material, wie z. B. Gold, können für die Elektrode ebenfalls verwendet werden.
Im allgemeinen muß die Spannungsversorgung Spannungen liefern, die bestrebt sind, ein Inversionsgebiet im Substratmaterial gemäß bekannter Prinzipien zu schaffen. Damit ist eine negative Spannung für das n-Typ-Substrat nach F i g. 1 erforderlich. Umgekehrt würde ein p-Typ-Substrat positive Spannungen aus der Versorgung erfordern. Die Zuführung der SCHREIB-Spannung spült die Minoritätsträger unterhalb des Gatts weg, so daß ein Raumladungsgebiet gebildet wird. Weil die Emitter- und Kollektorelemente während dieses Intervalls schwimmend sind, wirken sie nicht als Quelle für Minoritätsträger zur Erzeugung einer
ίο Inversionsschicht. Somit enden die Feldlinien an den Donatoren- oder Akzeptorenstellen im Halbleitersubstratmaterial und bilden ein Raumladungsgebiet längs welchem ein beträchtlicher Spannungsabfall auftreten kann. Damit tritt die gesamte angelegte Spannung nicht mehr an dem Isoliermaterial auf, sondern wird auf den doppelten isolator und die Raumladung aufgeteilt. Die Rate (Geschwindigkeit), mit der die Raumladungsspannung verschwindet hängt von der Rate ab, mit der Minoritätsträger im Raumladungsgebiet erzeugt und in die Silizium-Isolator-Grenzschicht gespült werden. Im Verlauf dieses Vorganges können immer mehr Feldlinien auf der sich bildenden Inversionsschicht enden, so daß die Raumladungsspannung verringert wird. Damit ist die Zeit, die erforderlich ist um die Raumladungsspannung zu verringern, und dabei die Isolatorspannung zu vergrößern, abhängig von der Zeit um die der Ladevorgang verzögert ist Die Rate, mit der die Minoritätsträger im Raumladungsgebiet erzeugt werden, kann aber durch die Intensität des Lichts, das auf das Raumladungsgebiet des Substrats auftrifft gesteuert werden. Der Lichtauffall auf das Raumladungsgebiet erzeugt zusätzliche Minoritätsträger, die zum Zusammenbruch des Raumladungsgebiets beitragen. Daher steuert die Lichtintensität die Ladezeit
Im allgemeinen dient die Ladung, die von einem MNS-Transistor mit veränderlichem Schwellwert gespeichert wird, dazu, die Leitfähigkeitsschwelle des Elements zu verschieben. Die Größe der Verschiebung wird durch die Ladungsmenge bestimmt die gespeichert ist. Aus Gründen, die vorher erklärt wurden, wächst die Größe dieser Verschiebung mit wachsender Beleuchtungsintensität des Substrats während des SCHREIB-Intervalls an. Die Wirkung dieser Erscheinung läßt sich anhand von F i g. 2 erläutern, die eine graphische Darstellung der Verschiebung der Leitfähigkeitsschwelle in Abhängigkeit von der Dauer der SCHREIB-Impulse mit der Lichtintensität als Parameter ist
Für eine vergleichsweise niedrige Intensität I\ ist die Verschiebung der Leitfähigkeitsschwelle unbedeutend, solange die Impulsdauer kleiner als 0,01 Sekunden bleibt Bei einem vergleichsweise hohen Intensitätspegc! /„ wird die Verschiebung der Lcst&higkeitsschweüe bereits bei Impulsen kurzer Dauer von weniger als ΙΟ-5 see.sichtbar.
In einer typischen Speicherschaltung kann eine Schreibimpulsdauer von 10~3 msec, verwendet werden. Unter diesen Umständen tritt bei Anlegen einer Lesespannung, wie durch die gestrichelte Linie 33 angedeutet ist keine Verschiebung der Leitfähigkeitsschwelle auf, wenn die Lichtintensität gleich oder kleiner als eine Intensität h ist Falls jedoch Licht mit einer Intensität U während des SCHREIB-Intervalls zugeführt worden wäre, würde eine große Verschiebung der Leitfähigkeitsschwelle auftreten. Ein dazwischenliegender Intensitätspegel I3 würde eine dazwischenliegende Verschiebung der Leitfähigkeitsschwelle hervorrufen. In Schaltungen, in denen eine binäre Speicherung erforderlich ist könnten Intensitätspegel entsprechend
h und h zur Darstellung der beiden Binärwerte verwendet werden.
In einer praktischen Schaltung zur Verwendung in einem Digitalsystem könnte die Lichtquelle 25 so angeordnet sein, daß sie zur Darstellung einer binären EINS Licht mit einer Intensität entsprechend zu /4 liefert und zur Darstellung einer binären NULL dunkel bleibt.
In einem analogen System würde die Lichtquelle 25 so beaufschlagt, daß die Lichtintensität entsprechend der Größe des zu speichernden Signals geändert wird. In einem analogen System könnte die gespeicherte Information in einfacher Weise durch Verändern der LESE-Spannung bis zu einem bestimmten Kollektorstrom ausgelesen werden.
Die Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 1 kann bei Verwendung in digitaler Weise mit Hilfe von F i g. 3 sichtbar gemacht werden, die eine graphische Darstellung des Kollektorstroms in Abhängigkeit von der LESE-Spannung eines Transistors mit veränderlichem Schwellwert darstellt, wenn zwei unterschiedliche Informationswerte gespeichert werden. Wenn das Transistorsubstrat 13 während des SCHREIB-Intervalls nicht beleuchtet war, würde die Leitfähigkeitsschwelle 35 nicht verschoben und die resultierende Kurve 37 würde die Kollektorstromcharakteristik als Funktion
der LESE-Spannung bestimmen. Wenn jedoch das Transistor-Substrat während des SCHREIB-Intervalls beleuchtet worden war, würde die Leitfähigkeitsschwelle zu einem Punkt 39 verschoben werden, so daß die Kollektorstromcharakteristik durch eine Kurve 41 dargestellt wird.
Wenn die LESE-Spannung mit dem gezeigten Abfragespannungspegel angelegt wird, erscheint ein relativ hoher Kollektorstrom, wenn der Transistor EIN ist, d. h., wenn der Transistor während des LESE-Intervalls nicht beleuchtet war. Wenn der Transistor jedoch beleuchtet war, würde der Transistor AUS sein, d. h., es würde kein Kollektorstrom aus der Abfragespannung resultieren.
Wie ersichtlich ist, dient die Schaltung gemäß F i g. 1 zur Veranschaulichung des grundlegenden Prinzips der Erfindung. Bei einer praktischen Ausführung der Schaltung würde eine Vielzahl von einzelnen Speicherzellen, die von aufwendigeren Schalteinheiten, wie z. B. Festkörperschaltern, gesteuert würden, verwendet.
Zwar wurde im gezeigten Ausführungsbeispiel ein p-Kanal-Transistor unter Verwendung eines n-dotierten Halbleitersubstrats verwendet, selbstverständlich kann ggf. ein p-dotiertes Halbleiterelement verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Speichervorrichtung zur Lieferung eines elektrischen Lesesignals während eines Lese-Intervalls, wobei das elektrische Lesesignal von einer äußeren Lichtquelle empfangene Informationen darstellt, mit einer Spannungsversorgung, mit einem eine isolierte Gatt-Elektrode aufweisenden Feldeffekttransistor, der in einem Halbleitersubstrat ausgebildete Emit- ίο ter- und Kollektorelemente sowie eine von dem Substrat isolierte Gatt-Elektrode aufweist, und mit Schalteinrichtungen zur Zuführung von Spannungen von der Spannungsversorgung an den Transistor, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung sowohl in einem SCHREIB-Intervall als auch in einem LFSE-Intervall betrieben wird, daß die Gatt-Elektrode (19) des Transistors (11) von dem Substrat (13) durch ein Mehrlagendielektrikum (21,23) isoliert ist, daß der Transistor (11) einen veränderbaren Leitfähigkeitsschwellwert aufweist, der durch das Anlegen einer SCHREIB-Spannung von der Spannungsversorgung (29) und durch auftreffendes Licht von einer Lichtquelle (25) festgelegt wird, daß die SCHREIB-Spannung einen 2s Wert oberhalb einer bestimmten Größe aufweist und zwischen der Gatt-Elektrode (19) und dem Substrat (13) angelegt wird, daß der Transistor (11) so angeordnet ist, daß Licht von der äußeren Lichtquelle (25) das Substrat (13) beleuchtet, daß die Jo Schalteinrichtungen (27) zur Zuführung von Spannungen von der Spannungsversorgung (29) an den Transistor (11) so betätigbar sind, daß eine SCHREIB-Spannung an die Gatt-Elektrode (19) während eines SCHREIB-Intervalls angelegt wird, J5 während die Emitter- und Kollektorelemente (15, 17) von der Spannungsversorgung (29) abgetrennt werden, während die SCHREIB-Spannung an die Gatt-Elektrode (19) angelegt wird, und daß während eines LESE-Intervalls eine LESE-Spannung an die Gatt-Elektrode (19) angelegt wird, während gleichzeitig eine Vorspannung über Anzeigeeinrichtungen (31) an die Emitter- und Kollektor-Elemente (15,17) während dieses LESE-Intervalls angelegt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung (29) als SCHREIB-Spannung einen Impuls von vorgegebener Dauer und Amplitude und als LESE-Spannung eine kleinere Amplitude als die Amplitude der SCHREIB-Spannung liefert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität und Amplitude der LESE-Spannung derart gewählt sind, daß sich ein Inversionsbereich in dem Substratmaterial (13) ergibt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (13) ein n-dotiprter Halbleiter ist, und daß die SCHREIB- und LESE Spannungen negative Polarität aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatt-Elektrode (19) und das Mehrlagendielektrikum (21, 23) den Durchgang von Licht direkt aus der äußeren Quelle (25) auf das Substrat (13) zulassen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in einem binärcodierten System, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Lichtes aus der äußeren Quelle (25) zur Darstellung entsprechender erster und zweiter Binärwerte zwischen ersten und zweiten Pegeln geschaltet werden kann.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Quelle (25) Licht mit einer vorherbestimmten Intensität entsprechend einer Binärziffer mit einem ersten Wert abgibt und entsprechend einer Binärziffer mit einem zweiten Wert abgedunkelt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Intensität so geschaltet wird, daß eine gewünschte Verschiebung der Schwellwertspannung des Transistors (11) mit veränderlichem Leitfähigkeitsschwellwert hervorgerufen wird und daß dabei die LESE-Spannung kleiner als die veränderte Schwellwertspannung ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Lieferung eines elektrischen LESE-Signals, das eine optisch codierte Information anzeigt, die die Vorrichtung vorher von einer äußeren Lichtquelle empfangen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung zur Festlegung des I.eitfähigkeitsschwellwertes einen Wert oberhalb einer bestimmten Größe aufweist und zwischen der Gatt-Elektrode (19) und dem Substrat (13) angelegt wird, daß die Schalteinrichtungen (27) während eines ersten Intervalls einen ersten Spannungsimpuls mit einem Wert oberhalb der vorgegebenen Größe zwischen der Gatt-Elektrode (19) und dem Substrat (13) anlegen, um den Schwellwert im Zusammenwirken mit dem auftreffenden Licht festzulegen, während gleichzeitig die Emitter- und Kollektorelektroden (15, 17) elektrisch von der Spannungsquelle (29) isoliert sind, daß die Schalteinrichtungen (27) während eines zweiten Zeitintervalls eine vorgegebene zweite Spannung mit einem Wert, der kleiner als die maximale Amplitude des ersten Spannungsimpulses ist, von der Spannungsquelle (29j an die Gatt-Elektrode (19) anlegen, während gleichzeitig die Emitter- und Kollektor-Elektroden (15, 17) vorgespannt werden, und daß die Anzeigeeinrichtungen (31) durch Überwachungseinrichtungen zur Überwachung der Größe des Stromes gebildet sind, der durch die Emitter- und Kollektor-Elektroden (15, 17) bei Anlegen der zweiten Spannung fließt.
10. Verfahren zur Lieferung eines elektrischen LESE-Signals mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche während eines LESE-Intervalls, wobei das elektrische LESE-Signal Informationen darstellt, die von der Vorrichtung während eines vorhergehenden SCHREIB-Intervalls von einer äußeren Lichtquelle empfangen werden, wobei das Verfahren die Schritte der Beleuchtung des Substrates des eine isolierte Gatt-Elektrode aufweisenden Feldeffekttransistors, der in dem Substrat ausgebildete Emitter- und Kollektor-Elemente aufweist, mit Licht von einer Lichtquelle sowie das Anlegen einer LESE-Spannung an die Gatt-Elektrode während eines LESE-Intervalls umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin die Schritte des Anlegens einer SCHREIB-Spannung an die Gatt-Elektrode (19) des Transistors (11) während des SCHREIB-Intervalls, die elektrische Isolation der Emitter- und KolleKtorelemente (15, 17) derart, daß diese während des SCHREIB-Intervalls schwimmend sind, des AnIe-
gens einer Vorspannung über Anzeigeeinrichtungen (15) an die Emitter- und Kollektorelemente (15, 17) während des LESE-Intervalls und der Überwachung eines Kollektorstromes umfaßt, der durch die Emitter- und Kollektorelektroden (15, 17) fließt, um das LESE-Signal zu erzeugen.
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DE2032661A1 DE2032661A1 (de) 1971-01-14
DE2032661B2 DE2032661B2 (de) 1981-04-09
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925767A (en) * 1968-12-31 1975-12-09 Singer Co Radiation set thermally reset read-only-memory
US3702465A (en) * 1971-08-04 1972-11-07 Westinghouse Electric Corp Electro-optic mass memory
US4450537A (en) * 1981-08-19 1984-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Monolithically integrated read-only memory
JPS61120466A (ja) * 1984-11-16 1986-06-07 Fujitsu Ltd 半導体光検出素子
US4905265A (en) * 1985-12-11 1990-02-27 General Imaging Corporation X-ray imaging system and solid state detector therefor
JPH05503609A (ja) * 1990-02-26 1993-06-10 シンメトリックス・コーポレーション 電子デバイス、それらの製造法および利用法
US5596200A (en) * 1992-10-14 1997-01-21 Primex Low dose mammography system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3435138A (en) * 1965-12-30 1969-03-25 Rca Corp Solid state image pickup device utilizing insulated gate field effect transistors
US3488636A (en) * 1966-08-22 1970-01-06 Fairchild Camera Instr Co Optically programmable read only memory
US3474417A (en) * 1966-09-29 1969-10-21 Xerox Corp Field effect solid state image pickup and storage device
US3500142A (en) * 1967-06-05 1970-03-10 Bell Telephone Labor Inc Field effect semiconductor apparatus with memory involving entrapment of charge carriers

Also Published As

Publication number Publication date
FR2050418A1 (de) 1971-04-02
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DE2032661A1 (de) 1971-01-14
DE2032661B2 (de) 1981-04-09
JPS4930581B1 (de) 1974-08-14
FR2050418B1 (de) 1975-01-10

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