DE2551792A1 - Speicheranordnung mit nichtkristallinen schaltvorrichtungen - Google Patents

Speicheranordnung mit nichtkristallinen schaltvorrichtungen

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DE2551792A1
DE2551792A1 DE19752551792 DE2551792A DE2551792A1 DE 2551792 A1 DE2551792 A1 DE 2551792A1 DE 19752551792 DE19752551792 DE 19752551792 DE 2551792 A DE2551792 A DE 2551792A DE 2551792 A1 DE2551792 A1 DE 2551792A1
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Description

Xerox Corporation/ Rochester/ N.Y. / U.S.A. Speicheranordnung mit nichtkristallinen Schaltvorrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung.
Matrixanordnungen aus bistabilen Halbleiter-Schaltelementen wurden bereits zur Verwendung als Speichereinrichtungen vorgeschlagen. Zwar können diese Elemente preiswert sein und integriert werden, es ist jedoch schwierig, sie in einer Matrixanordnung auszurichten, ohne daß zusätzliche Komponenten erforderlich sind, um eine Durchschaltung während der Schreibund Lesezyklen zu ermöglichen. Derartige Matrixanordnungen
weisen auch häufig "Kriechstrecken" auf, so daß eine Zuverlässigkeit nur dann gesichert ist, wenn noch weitere zusätzliche Schaltungskomponenten vorgesehen sind.
Es wurden auch schon Matrixanordnungen zur Ermittlung sichtbarer Bilder verwendet. In der US-PS 3 767 928 ist ein Bilddetektor für fernes Infrarotlicht beschrieben, der aus einer zweidimensionalen Anordnung von Chalcogenidglas-Thermistorbolometern besteht, die ihre elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Wenn ein Bild oder ein Muster aus Infrarotenergie auf der Anordnung fokussiert wird, so kann die Intensität der Strahlung bestimmt oder reproduziert werden, indem der Widerstand jedes Bolometers der Anordnung ge-
messen wird. Die Infrarot-Abbildungsanordnung nach der US-PS 3 767 928 sieht jedoch keine Erneuerung des Bildes bzw. des darauf fokussierten Musters vor und kann nicht als Speichervorrichtung verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Matrixanordnung zu schaffen, die als Speichervorrichtung verwendet werden kann und bei der "Kriechstrecken" vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Speicheranordnung gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch eine Matrix aus nichtkristallinen Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtungen, von denen jede eine V-I-Charakteristik mit einem Bereich eines Zustandes mit hohem Widerstand und mit einem abrupten Übergang in einen Bereich eines Zustandes mit niedrigem Widerstand aufweist, eine erste Einrichtung zum Schalten wenigstens einer der Schwellwert-Schaltvorrichtungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand, eine zweite Einrichtung zum Überprüfen jeder der Schwellwert-Schaltvorrichtungen der Matrix mit Spannungsimpulsen einer Höhe und einer Wiederholungsgeschwindigkeit, die zur Aufrechterhaltung der umgeschalteten Schwellwert-Schaltvorrichtung in ihrem Zustand mit nMrigem Widerstand ausreicht, ohne daß andere Schwellwert-Schaltvorrichtungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand umgeschaltet werden und eine dritte Einrichtung zur Unterbrechung der Spannungsimpulse aus der zweiten Einrichtung, so daß die umgeschaltete Schwellwert-Schaltvorrichtung in ihren Zustand mit hohem Widerstand zurückkehren kann.
Die Matrixanordnung besitzt Reihen und Spalten, und an jedem Schnittpunkt einer Reihe mit einer Spalte ist eine Speicherstelle definiert. Jede Speicherstelle umfaßt eine einzelne nichtkristalline Schwellwert-Schaltvorrichtung, die eine Schicht aus einem Halbleiterglas umfaßt, die mit wenigstens zwei im Abstand voneinander angeordneten Metallelektroden in Berührung steht. Das
Glas der Schaltvorrichtung erstreckt sich über die Kontaktfläche hinaus, die zu einer der Elektroden hergestellt ist, so daß sich eine Schwellwertschaltung ergibt.
Wenn ein Infrarotbild auf der Matrixanordnung fokussiert wird, so werden bestimmte Schaltvorrichtungen erwärmt und werden aufgrund der Erwärmung während einer darauffolgenden Rasterabtastung eingeschaltet, die nacheinander jede Schaltvorrichtung der Matrixanordnung mit einem Signal ansteuert, das eine erste Spannungsgröße aufweist, die niedriger ist als die ursprüngliche Spannungshöhe, die zum Einschalten irgendeiner der Schaltvorrichtungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand bei Raumtemperatur erforderlich ist. Diese Umschaltung ergibt eine binäre Ausgangssignalfolge während der Rasterabtastung, die dann verwendet werden kann, um das Bild auf einer geeigneten Ausgangsvorrichtung zu rekonstruieren. Da die Schaltvorrichtungen eine geringere Steuerspannung erfordern, um in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand zu verbleiben als die zur Umschaltung in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand erforderliche Spannung, kann die in der Anordnung gespeicherte Information nach Entfernen des Thermalbildes erneuert werden, indem die Anordnung mit Erneuerungsspannungsimpulsen angesteuert wird, die eine Spannung unterhalb der ersten Spannungsgröße aufweisen. Eine Löschung der gespeicherten Information wird durch Unterdrückung der Erneuerungsimpulse während einer Zeitspanne erreicht, die ausreicht, damit sämtliche erwärmten Schaltvorrichtungen auf eine Temperatur "abgekühlt" werden, unterhalb der nur das ursprüngliche Spannungsniveau eine Umschaltung bewirkt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Speichervorrichtung;
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Fig. 2 graphische Darstellungen des Schwellwert-Schaltverun a haltens der Schaltvorrichtung von Figur 1;
Fig. 3 die Schwellwert-Schaltspannung als Funktion der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer amorphen Halbleitervorrichtung, bei der Schwellwert-Schaltvorgänge auftreten.
Die erfindungsgemäßen Matrixanordnungen können M Reihen und N Spalten aufweisen, die rechtwinklig zueinander in einem X-Y-Gitter angeordnet sind, wobei M und N ganze Zahlen sind, die untereinander gleich oder auch ungleich sein können. Zur Vereinfachung der Darstellung ist das in Figur 1 gezeigte Gitter der Matrixanordnung 2 mit M und N gleich 5 gezeigt; es können jedoch auch größere oder kleinere Gitter vorgesehen sein. Jede Schnittstelle einer Reihe mit einer Spalte definiert eine Bitoder Speicherstelle. Jede Speicherstelle enthält eine nichtkristalline Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtung 4, die zwischen einen Reihenleiter 3 und einen Spaltenleiter 5 geschaltet ist.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, sind nicht alle Bereiche der V-I-Kurve von Vorrichtung 4 erreichbar; die V-I-Charakteristik jeder Vorrichtung 4 umfaßt Bereiche zweier Arten: einen Bereich mit relativ hohem Widerstand, der vom Ursprung bis V. reicht, und dann ein abrupter Übergang zu einem Zweig der Kurve mit niedrigem Widerstand, der unterhalb des Stromes I. nicht aufrechterhalten wird.
Jede der Speicherstellen wird nacheinander durch ein Prüfgerät adressiert, das symbolisch mit einer Impulsquelle 10 und Reihen- und Spaltenumschaltvorrichtungen 12 und 14 dargestellt ist, welche jeweils Antriebsmotoren 32 und 34 aufweisen. Die Elektrode mit niedriger Spannung der Impulsquelle 10 ist über einen Ladewiderstand 16 an die Umschaltelektrode der Umschaltvorrichtung
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angeschlossen. Eine Schalteinrichtung 15 ist zwischen der Elektrode mit hoher Spannung der Impulsguelle 10 und der Umschaltelektrode der Umschaltvorrichtung 12 vorgesehen, so daß die Elektrode mit hoher Spannung der Impulsquelle 10 mit der Umschaltelektrode der Umschaltvorrichtung 12 direkt oder über einen Frequenzvervielfacher 17 und einen Widerstand 18 verbunden werden kann. Die Antriebsmotoren 32 und 34 werden von einer herkömmlichen Abtastgeschwindigkeit-Steuerschaltung 36 gesteuert, welche eine Umschaltung der Elektroden der Umschaltvorrichtungen 12 und 14 bewirkt, so daß mit einer ersten Geschwindigkeit umgesäialtet wird, wenn die Impulsquelle 10 direkt mit der Umschaltelektrode der Umschaltvorrichtung 12 verbunden ist und mit einer zweiten, größeren Geschwindigkeit umgeschaltet wird, wenn die Impulsquelle 10 mit der Umschaltelektrode der Umschaltvorrichtung 12 über den Frequenzvervielfacher 17 und den Widerstand 18 verbunden ist.
Jede der Speicherstellen wird nacheinander abgetastet; wenn also der Umschalter 14 sich in seiner äußersten linken Stellung befindet, so überprüft der Umschalter 12 jede der Reihen bzw. Reihenleiter 3, woraufhin sich der Umschalter 14 in die nächste Stellung bewegt und der Umschalter 12 die Reihenabtastung wiederholt, usw. Es wird somit eine Folge von binären Ausgangssignalen während der Rasterabtastung der Matrixanordnung 2 erzeugt. Die Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung 36 bestimmt die Geschwindigkeit der Umschaltung an den Vorrichtungen 12 und 14 so, daß die Umschaltung synchron zur Frequenz der Impulsquelle 10 oder zur Impulsfrequenz am Ausgang des Frequenzvervielfachers 17 erfolgt. Auf diese Weise wird jede Vorrichtung 4 der Matrix 2 mittels eines Impulses pro Abtastung bzw. AbrufVorgang abgefragt, d.h. die Abtastgeschwindigkeit der Umschaltelektrode der Vorrichtungen 12 und 14 liegt auf einem ersten Wert, wenn die Abtastimpulse der Umschaltelektrode der Vorrichtung 12 direkt aus der Impulsquelle 10 zugeführt werden, so daß jeder Impuls aus der Impulsquelle 10 eine Vorrichtung 4 abfragt, und auf einem
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zweiten Wert (der größer ist als der erste Wert), wenn die der Umschaltelektrode der Vorrichtung 12 zugeführten Impulse vom Ausgang des Frequenzvervielfachers 17 (über Widerstand 18) ausgehen, so daß jeder Impuls aus dem Vervielfacher 17 eine der Vorrichtungen 4 abfragt.
Die nichtkristallinen Schaltvorrichtungen 4 enthalten jeweils eine Schicht Halbleitermaterial, das sandwichartig zwischen dünnen Leitschichten angeordnet ist. Die Schaltvorrichtungen 4 sind auf Wärme ansprechende Stromsteuerungsvorrichtungen, die eine V-I-Charakteristik aufweisen, welche stark temperaturabhängig ist. Es soll nun Bezug genommen werden auf Figur 2a, in der die V-I-Charakteristik für eine Vorrichtung 4 bei verschiedenen Umgebungstemperaturen gezeigt ist. Die Kurve A stellt die V-I-Charakteristik dar, wenn eine Vorrichtung 4 sich auf Raumtemperatur befindet (300°K), während die Kurven B und C jeweils die V-I-Charakteristik bei 3O5°K bzw. 31O0K wiedergeben. Hieraus geht also hervor, daß die zum Schalten der Vorrichtungen 4 in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand erforderliche Schwellspannung sich erniedrigt, wenn die Temperatur der Vorrichtung 4 in der Nähe der Raumtemperatur erhöht wird.
Jede Vorrichtung 4 besitzt ferner die Eigenschaft, daß sie eine endliche Erholungszeit aufweist, d.h. die Zeit, nachdem sie in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet wurde, ein Erholungs- bzw. Trägheitsphänomen, welches ermöglicht, daß sie in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand bleibt, indem Spannungsimpulse (die innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne auftreten) angelegt werden mit einer Höhe, die unterhalb derjenigen liegt, die zum Schalten der Vorrichtungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand erforderlich ist. Diese Eigenschaft wird im Zusammenhang mit Figur 3 erläutert, welche die Schwellspannung Vt in Abhängigkeit von-^'7"Zeigt, gemessen ab der Zeitspanne, wo eine Vorrichtung 4 in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet wurde. Wie sich aus der Darstellung ergibt,steigt die
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Schwellspannung mit der Zeit nach dem Umschaltvorgang. Wenn also eine Vorrichtung 4 einen sekundären Spannungsimpuls erhält (erneut gepuls wird), so bleibt sie kurz nach ihrer Umschaltung in den Zustand mit niedrigem Widerstand in diesem Zustand, obwohl die Höhe der sekundären Spannungsimpulse wesentlich unter der Höhe liegt, die erforderlich ist, um die Vorrichtung bei gegebenen Temperaturbedingungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zu schalten. Wenn der sekundäre Spannungsimpuls verzögert wird, so muß seine Höhe vergrößert werden, und eine ausreichende Verzögerung führt dazu, daß die ursprüngliche Schwellspannung erforderlich ist, um eine erneute Umschaltung der Vorrichtung in den Zustand mit niedrigem Widerstand 2u erreichen.
Es soll erneut Bezug genommen werden auf Figur 1, um zu erläutern, wie die starke Temperaturabhängigkeit der Schwellwert-Schaltvorrichtungen 4 und die endliche Erholungszeit derselben ausgenutzt werden. Die Vorrichtungen 4 der Matrixanordnung 2 befinden sich auf Raumtemperatur und werden nacheinander mit einer ersten Geschwindigkeit von Impulsen aus der Impulsquelle 10 gepulst, wobei der Schalter 15 sich in seiner äußersten linken Stellung befindet. Die Höhe der Impulse reicht nicht aus, um irgendeine der Vorrichtungen 4 in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zu schalten, wenn diese sich auf Raumtemperatur befinden. Wenn nun angenommen wird, daß ein (infrarotes) Thermalbild auf die Matrixanordnung 2 fokussiert wird, und zwar insbesondere auf die Vorrichtungen 4a und 4b dieser Anordnung, so beheizt das Thermalbild die Vorrichtungen 4a und 4b auf eine Temperatur, die ausreicht, damit die Impulse aus der Impulsquelle 10 diese in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand umschalten, so daß ein erheblicher Strom durch diese Vorrichtungen fließt und die Folge der binären Ausgangssignale diesen Stromfluß widerspiegelt. Bei Entfernung des Infrarotbildes wird der Schalter in seine mittlere Stellung gebracht. Nun werden die Spannungsimpulse aus der Impulsquelle 10 mit einer höheren Geschwindigkeit (aufgrund des Frequenzvervielfachers 17) an der Matrix 2
angelegt, jedoch mit verminderter Amplitude (aufgrund des Widerstandes 18). Ferner wird die Abtastgeschwindigkeit der Vorrichtungen 4 vergrößert aufgrund der Abtastgeschwindigkeit-Steuerschaltung 36, die eine Abtastung mit erhöhter Geschwindigkeit bewirkt, wenn sich die Frequenz ihres Eingangssignales erhöht. Aufgrund der verminderten Amplitude der Spannungsimpulse wird keine der zuvor nicht umgeschalteten Vorrichtungen durch die nun empfangenen Spannungsimpulse umgeschaltet. Die Vorrichtungen 4a und 4b besitzen jedoch endliche Erholungszeiten und können daher, wenn sie einmal durch das Thermalbild und die Spannungsimpulse direkt aus der Impulsquelle 10 in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet wurden, in diesen Zustand zurückgeführt werden, wenn sie Spannungsimpulse mit niedrigerer Amplitude als die direkt aus der Impulsquelle 10 erhalten. Die Impulse aus der Impulsquelle 10, welche über den Frequenzvervielfacher 17 und den Widerstand 18 zugeführt werden, reichen also aus, um die Vorrichtungen 4a und 4b in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zu schalten, vorausgesetzt, daß die ihnen zugeführten Impulse eine ausreichend hohe Frequenz besitzen (welche durch den Frequenzvervielfacher 17 gewährleistet wird), wobei sich aufgrund der Schaltung 36 eine höhere Abtastgeschwindigkeit an den Umschaltelektroden ergibt. Die Vorrichtung gemäß Figur 1 besitzt also Speicherfähigkeit. Wenn die Matrix 2 gelöscht werden soll, so wird der Schalter 16 in seine äußerste rechte Stellung gebracht, um die Impulse aus der Impulsquelle 10 während einer ausreichenden Zeitspanne zu unterbrechen, so daß die Vorrichtungen 4a und 4b "sich abkühlen" (d.h. Zimmertemperatur einnehmen). Zusätzlich zu ihrer Speicherfähigkeit läßt sich also die Matrixanordnung 2 auch leicht löschen.
Die Vorrichtungen 4 enthalten jeweils eine Schicht aus nichtkristallinem Halbleitermaterial, das sandwichartig zwischen zwei Metallschichten angeordnet ist. Beispielsweise kann, wie in Figur 4 gezeigt, jede Vorrichtung 4 eine Halbleiterschicht 20 umfassen, die zwischen Metallschichten 22 und 24 angeordnet
ist, wobei eine Isolierschicht 25 als Träger der Schicht 24 wirkt. Die Schicht 22 jeder Vorrichtung 4 ist mit einem Reihenleiter 3 gekoppelt, und die Schicht 24 jeder Vorrichtung 4 ist mit einem Spaltenleiter 5 gekoppelt. Die Schicht 22 kann aus einer dünnen Schicht (0,25 Mikron), beispielsweise aus Chrom oder Aluminium bestehen. Ein geeignetes Material für die Schicht 24 wäre eine Aluminiumschicht von 0,5 Mikron Dicke. Wie bereits erwähnt wurde, können die Leitschichten 22 und 24 als Elektroden der Vorrichtung 4 verwendet werden.
Das Halbleitermaterial kann aus der Klasse von amorphen Stoffen gewählt werden, die als Chalcogenidgläser bekannt sind, ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Einige Beispiele für solche Stoffe, die bei den Vorrichtungen gemäß der bevorzugten Ausführungsform verwendet werden können, sind Legierungen, die aus einem Atomanteil von 40% Arsen und 60% Tellur, aus 40% Arsen, 40% Selen und 20% Tellur, aus 40% Arsen, 20% Selen und 40% Tellur oder aus 48% Tellur, 30% Arsen, 12% Silizium und 10% Germanium bestehen;es können jedoch auch zahlreiche andere Legierungen verwendet werden, die aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Kristallisierung gewählt werden. Die Halbleiterschicht 20 kann irgendeine zwskmässige Dicke aufweisen, welche bei einer bevorzugten Ausführungsform in der Größenordnung von 1 Mikron liegt. Die bei der Herstellung der Vorrichtungen 4 angewendeten Auftragungsverfahren sind wohlbekannte Techniken zum Auftragen von dünnen Filmen sowie Photolithographie von miniaturisierten Schaltungen. Es muß darauf geachtet werden, daß die Leitschicht 22 so geätzt wird, daß die Halbleiterschicht 20 sich über den Bereich hinaus erstreckt, der durch den Kontaktbereich zwischen Schicht 22 und Schicht 20 definiert wird, d.h. die Schicht 20 erstreckt sich über die Schicht 22 hinaus, wie in Figur 4 gezeigt. Ein Überstand von 1O Mikron ist ausreichend, wie dies in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 412 211 vom 2. November 1973 beschrieben ist.
Mit Vorrichtungen 4 der angegebenen Beschaffenheitsparameter besitzen die Spannungsimpulse aus der Impulsquelle 10 vorzugsweise eine Höhe von 35 Volt, wenn die Vorrichtungen 4 sich auf Raumtemperatur befinden. Diese Spannung reicht nicht aus, um irgendeine der Vorrichtungen 4 in Abwesenheit eines angelegten Thermalbildes in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zu schalten. Die Frequenz bzw. die Wiedarholungsgeschwindigkeit der Impulse aus der Impulsquelle 10 beträgt vorzugsweise 10 Impulse pro Sekunde. Der Widerstand 18 sollte einen solchen Wert aufweisen, daß die dem Umschalter 12 zugeführten Impulse, wenn der Schalter 15 sich in seiner mittleren Stellung befindet, einen Wert von etwa 30 Volt aufweisen. Dieser Wert liegt unter der Spannungshöhe, die erforderlich ist, um eine Vorrichtung in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zu schalten, auch wenn sie durch ein einfallendes Thermalbild erhitzt wird. Wenn die über den Widerstand 18 zugeführten Impulse eine Höhe von 30 Volt aufweisen, wie aus Figur 3 hervorgeht, so muß ein Impuls jeder Schaltvorrichtung alle 150 MikroSekunden zugeführt werden, um eine Erneuerung des Thermalbildes zu bewirken, d.h. der Frequenzvervielfacher 17 muß ein Signal mit einer Frequenz von 2 χ 10 Zyklen pro Sekunde liefern, wenn eine Vorrichtung 2 so ausgebildet ist, wie die gezeigte 5x5 -Matrix. Für das angegebene Beispiel muß also die Umschaltgeschwindigkeit verdoppelt werden, wenn der Schalter 15 sich in seiner mittleren Stellung befindet.
Das allgemeine Problem der "Kriechstrecken", welches bei den meisten Matrixanordnungen auftritt, wird also prinzipiell mit der Vorrichtung nach Figur 1 vermieden. Während jede einzelne Schaltvorrichtung 4 angesteuert wird, erscheinen Spannungen ebenfalls an den angrenzenden Schaltvorrichtungen. Es kann jedoch gezeigt werden, daß diese Spannungen bedeutend geringer sind als die Spannungen an einer ausgewählten Vorrichtung, und eine richtige Ansteuerung kann somit gewährleisten, daß keine falschen Signale durch Schwellwert-Schaltvorrichtungen erzeugt werden, die kein Thermalbild direkt empfangen.
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Zur Erzielung einer maximalen Empfindlichkeit sollen alle Schwellwert-Schaltvorrichtungen 4 der Vorrichtung 2 dieselbe Schwellwertspannung im kalten Zustand aufweisen. Dies wird kaum zu großen Schwierigkeiten führen, wenn der Bildbereich klein gehalten wird. Bei der Vorrichtung von Figr 1 können beispielsweise die Schwellwert-Schaltvorrichtungen 4 eine kreisförmige Gestalt aufweisen mit einem Durchmesser von 0,0508 mm (0,002 Zoll) und mit Abständen zu den angrenzenden Vorrichtungen von 0,152 mm (0,006 Zoll) bezüglich der Mittelpunkte.
In dem Speicher können Informationen auch anders als durch Thermalbilder gespeichert werden. Beispielsweise können ausgewählte Schaltvorrichtungen bei Raumtemperatur durch Spannungsimpulse mit ausreichender Höhe in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet werden. Bei den beschriebenen Schaltelementen bewirkt beispielsweise eine Spannung in der Größenordnung von 45 Volt eine Umschaltung dieser Vorrichtungen in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand bei Raumtemperatur, während eine Erneuerung durch Spannungsimpulse von geringerer Höhe erfolgen kann, vorausgesetzt, daß die Prüffrequenz hoch genug ist.
Die Vorrichtung nach Figur 1 wurde zwar anhand von mechanischen Schaltvorrichtungen beschrieben, es wird jedoch bevorzugt, bei der Ausführung der Erfindung elektronische Schaltvorrichtungen zu verwenden. Derartige elektronische Schaltvorrichtungen sind wohlbekannt.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    f 1. ^Speicheranordnung, gekennzeichnet durch eine Matrix (2) aus nichtkristallinen Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4), von denen jede eine V-I-Charakteristik mit einem Bereich eines Zustandes mit hohem Widerstand und mit einem abrupten Übergang in einen Bereich eines Zustandes mit niedrigem Widerstand aufweist,
    eine erste Einrichtung (10) zum Schalten wenigstens einer der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand,
    eine zweite Einrichtung (17, 18) zum Überprüfen jeder der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) der Matrix (2) mit Spannungsimpulsen einer Höhe und einer Wiederholungsgeschwindigkeit, die zur Aufrechterhaltung der umgeschalteten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand ausreicht, ohne daß andere Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand umgeschaltet werden und
    eine dritte Einrichtung zur Unterbrechung der Spannungsimpulse aus der1 zweiten Einrichtung (17, 18), so daß die umgeschaltete Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren Zustand mit hohem Widerstand zurückkehren kann.
  2. 2. Löschbare Speicheranordnung, gekennzeichnet durch eine Matrix (2) aus nichtkristallinen Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4), von denen jede eine V-I-Charakteristik mit einem Bereich eines Zustandes mit hohem Widerstand und einem Bereich eines Zustandes mit niedrigem Widerstand aufweist, eine erste Einrichtung zum Erwärmen wenigstens einer der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) ,
    eine zweite Einrichtung (10) zum wiederholten überprüfen jeder der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) bei einer ersten Wiederholungsgeschwindigkeit mit Spannungsimpulsen einer ersten Höhe,
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    die nur zum Schalten der erwärmten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) aus ihrem Zustand mit hohem Widerstand in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand ausreicht,
    eine dritte Einrichtung (17, 18) zum wiederholten überprüfen jeder der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) bei einer zweiten Wiederholungsgeschwindigkeit, die größer ist als die erste Wiederhiungsgeschwindigkeit, und mit Spannungsimpulsen, deren Höhe niedriger ist als die erste Höhe, zur Aufrechterhaltung der umgeschalteten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand ohne Umschaltung irgendeiner anderen Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand und
    eine vierte Einrichtung zur Unterbrechung der Spannungsimpulse aus der dritten Einrichtung (17, 18) während einer zur Ermöglichung der Rückkehr der umgeschalteten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren Zustand mit hohem Widerstand ausreichenden Zeitspanne.
  3. 3. Speicheranordnung, gekennzeichnet durch eine Matrix (2) aus nichtkristallinen Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4), von denen jede eine V-I-Charakteristik mit einem Bereich eines Zustandes mit hohem Widerstand und einem abrupten übergang in einen Bereich eines Zustandes mit niedrigem Widerstand aufweist/ eine erste Einrichtung zur Erwärmung wenigstens einer der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) der Matrix (2), eine zweite Einrichtung zur wiederholten Überprüfung jeder der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) der Matrix (2) bei einer ersten Wiederholungsgeschwindigkeit mit Spannungsimpulsen einer ersten Höhe, die nur zur Umschaltung der erwärmten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) aus ihrem Zustand mit hohem Widerstand in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand ausreicht und eine dritte Einrichtung (17) zur Erhöhung der Wiederholungsgeschwindigkeit und Erniedrigung der Höhe der Überprüfungsimpulse, nachdem die erwärmte Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren
    Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet wurde, so daß die geschaltete Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand verbleibt, ohne daß irgendeine andere Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet wird.
  4. 4. Speicheranordnung, gekennzeichnet durch eine Matrix (2) aus nichtkristallinen Halbleiter-Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4), von denen jede eine V-I-Charakteristik mit einem Zustand hohen Widerstandes und einem Zustand niedrigen Widerstandes aufweist, eine erste Einrichtung zur Erwärmung wenigstens einer der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) der Matrix (2), eine zweite Einrichtung zur Zuführung von Spannungsimpulsen mit einer gegebenen Frequenz und einer gegebenen Amplitude, eine an die Matrix (2) und die zweite Einrichtung angekoppelte dritte Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Anlegen eines der Spannungsimpulse an jede der Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) der Matrix (2), während diese wenigstens eine Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) erwärmt wird, wobei die Amplitude der Spannungsimpulse zum Umschalten der erwärmten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand ausreicht, eine mit der dritten Einrichtung und der zweiten Einrichtung gekoppelte vierte Einrichtung zur Erhöhung der Frequenz der an den Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) angelegten Spannungsimpulse und zur Erniedrigung der Amplitude der Spannungsimpulse, so daß die geschaltete Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) in ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand bleibt, ohne daß irgendwelche anderen Schwellwert-Schaltvorrichtungen (4) in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand geschaltet werden, eine mit der zveLten Einrichtung gekoppelte fünfte Einrichtung zur Ermöglichung der Rückkehr der geschalteten Schwellwert-Schaltvorrichtung (4) der Matrix (2) in ihren Zustand mit hohem Widerstand und
    eine an die Matrix (2) angekoppelte sechste Einichtung zur Erzeugung einer binären Ausgangssignalfolge zur Anzeige dss Widerstandszustandes der Vorrichtungen der Matrix (2).
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  5. 5. Speicheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung eine Schalteinrichtung (15), eine Frequenzvervielfachungsschaltung (17) und eine Widerstandseinrichtung (18) umfaßt.
    609824/0908
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