RU2777553C1 - Memory cell of a static primary memory apparatus with a radioactive power source - Google Patents

Memory cell of a static primary memory apparatus with a radioactive power source Download PDF

Info

Publication number
RU2777553C1
RU2777553C1 RU2021120864A RU2021120864A RU2777553C1 RU 2777553 C1 RU2777553 C1 RU 2777553C1 RU 2021120864 A RU2021120864 A RU 2021120864A RU 2021120864 A RU2021120864 A RU 2021120864A RU 2777553 C1 RU2777553 C1 RU 2777553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching
bus
photodiodes
memory cell
transistors
Prior art date
Application number
RU2021120864A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Иванов
Алексей Владимирович Леонов
Виктор Николаевич Мурашев
Сергей Иванович Диденко
Марина Николаевна Орлова
Александр Александрович Савчук
Олег Михайлович Орлов
Максим Владимирович Масловский
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Реформ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Реформ" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Реформ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2777553C1 publication Critical patent/RU2777553C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: nanotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to nanoelectronics and is used to create a non-volatile random access memory apparatus. The technical result is achieved by the electrical circuit of a 4-transistor memory cell of a static primary memory apparatus with a radioactive power source containing a common bus, a power bus, an address bus, a first and a second bit lines, a first and a second control n(p)-channel MOS-transistors, a first and a second switching n(p)-channel MOS-transistors, and using the radioactive emission source built into the RAM matrix as a generator of photocurrents in the load diodes of the trigger cell.
EFFECT: reduction in the power consumption and increase in the degree of integration.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к наноэлектронике и может быть использовано при создании энергонезависимого статического оперативного запоминающего устройства с произвольной выборкой информации (ЭН.С. ОЗУ ПВ) с повышенной интеграцией, технологичностью и отсутствием энергопотребления в режиме хранения информации.The invention relates to nanoelectronics and can be used to create a non-volatile static random access memory device (ES RAM PV) with increased integration, manufacturability and lack of power consumption in the information storage mode.

Известна электрическая схема ячейки памяти динамического оперативного запоминающего устройства с произвольной выборкой информации (ДОЗУ ПВ) [US 3387286, опублик. 04.06.1968], содержащая n-МОП (Металл-Оксид-Полупроводник) транзистор, общую шину, шину питания, адресную шину и две разрядные шины. Конструкция ячейки представляет собой n-МОП и конденсатор расположенные на лицевой поверхности кремниевой пластины.Known electrical circuit of the memory cell of a dynamic random access memory device with random access information ( DOZU PV ) [US 3387286, published. 06/04/1968], containing an n-MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistor, a common bus, a power bus, an address bus and two bit buses. The cell design is an n-MOS and a capacitor located on the front surface of a silicon wafer.

Недостатком Ячейки ДОЗУ являются невысокое быстродействие и уменьшение надежности работы при уменьшении ее топологических размеров.The disadvantage of the DOZU cell is its low speed and decrease in the reliability of operation with a decrease in its topological dimensions.

Известна электрическая схема 6-ти транзисторной ячейки памяти для К-МОП С.ОЗУ ПВ [Патент РФ №2216795 от 20.11.2003], содержащая два переключающих n-МОП и два нагрузочных р-МОП транзистора образующих триггер и два n-МОП управляющих транзистора обеспечивающих режимы записи - считывания и хранении информации, а также общую шину, шину питания, адресную шину и две разрядные шины. A known electrical circuit of a 6-transistor memory cell for a K-MOS S.RAM PV [RF Patent No. 2216795 dated 11/20/2003], containing two switching n-MOS and two load p-MOS transistors forming a trigger and two n-MOS control transistors providing write modes - reading and storing information, as well as a common bus, a power bus, an address bus and two bit buses.

Конструкция ячейки представляет собой четыре n-МОП и два р-МОП транзистора расположенные на лицевой поверхности кремниевой пластины.The cell design consists of four n-MOS and two p-MOS transistors located on the front surface of a silicon wafer.

Недостатком являются сложная технология изготовления и относительно большие размеры, что не позволяет достичь максимальной интеграции ОЗУ ПВ.The disadvantage is the complex manufacturing technology and relatively large dimensions, which does not allow maximum integration of the RAM RAM.

Наиболее близкой по технической сущности является ячейка памяти n-МОП ОЗУ ПВ [US 4901284 опублик. 13.02.1990], содержащая два переключающих n-МОП транзистора и два нагрузочных резистора, образующих триггер при этом их истоки подсоединены к общей шине, стоки через нагрузочные резисторы к шине питания и соответственно к затворам друг друга, два n-МОП управляющих транзистора, затворы которых подсоединены к адресной шине, истоки к соответствующим стокам переключающих, а стоки к соответствующим разрядным шинам.The closest in technical essence is the memory cell n-MOS RAM PV [US 4901284 publ. 02/13/1990], containing two switching n-MOS transistors and two load resistors that form a trigger, while their sources are connected to a common bus, drains through load resistors to the power bus and, accordingly, to each other's gates, two n-MOS control transistors, gates which are connected to the address bus, the sources to the corresponding switching drains, and the drains to the corresponding bit buses.

Конструкция ячейки, представляющая собой четыре n-МОП транзистора, расположенных на лицевой поверхности кремниевой пластины, на поверхности транзисторов расположен диэлектрик, на котором расположены нагрузочные резисторы [US 4901284 опублик. 13.02.1990].Cell design, which consists of four n-MOS transistors located on the front surface of a silicon wafer, on the surface of the transistors there is a dielectric, on which load resistors are located [US 4901284 publ. February 13, 1990].

Недостатком являются значительное потребление энергии в режиме хранения, считывания и записи информации относительно большая площадь, занимаемая высокоомными поликремниевыми резисторами, плохая воспроизводимость резисторов при уменьшении их топологических размеров, что также ограничивает возможность повышения интеграции ОЗУ СБИС.The disadvantages are significant energy consumption in the mode of storage, reading and writing information, a relatively large area occupied by high-resistance polysilicon resistors, poor reproducibility of resistors with a decrease in their topological dimensions, which also limits the possibility of increasing the integration of VLSI RAM.

Общим недостатком перечисленных ячеек является потеря информации при отключении питания.A common disadvantage of these cells is the loss of information when the power is turned off.

Целью изобретения является создание энергонезависимого ОЗУ ПВ с повышенной интеграцией и технологичностью.The purpose of the invention is creation of a non-volatile RAM PV with increased integration and manufacturability.

Технический результат, достигаемый в изобретении заключается в уменьшении энергопотребления и повышении степени интеграции.The technical result achieved in the invention is to reduce energy consumption and increase the degree of integration.

Указанный технический результат достигается следующим образом. В электрической схеме стоки переключающих n(р)-МОП транзисторов подсоединены к анодам соответствующих (катодам) нагрузочных фотодиодов, катоды (аноды) которых подсоединены к шине питания, при этом фотодиоды являются источниками фото-э.д.с., положительные потенциалы которых находятся на анодах, а отрицательные на катодах фотодиодов. Катоды (аноды) фотодиодов подсоединены к общей шине.The specified technical result is achieved as follows. In the electrical circuit the drains of the switching n(p)-MOS transistors are connected to the anodes of the corresponding (cathodes) load photodiodes, the cathodes (anodes) of which are connected to the power bus, while the photodiodes are sources of photo-emf, the positive potentials of which are on the anodes, and negative on the cathodes of photodiodes. The cathodes (anodes) of the photodiodes are connected to a common bus.

А также цель достигается тем что, в конструкции ячейки на диэлектрике расположены (поликремниевые / аморфные) фотодиоды, на поверхности которых расположен сцинтиллятор, на поверхности сцинтиллятора - источник радиоактивного излучения.And also the goal is achieved by the fact that, in the design of the cell, (polysilicon / amorphous) photodiodes are located on the dielectric, on the surface of which the scintillator is located, on the surface of the scintillator - a source of radioactive radiation.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1. показана электрическая схема ячейки памяти прототипа, на фиг. 2. - электрическая схема ячейки памяти изобретения по П1, на фиг. 3. - электрическая схема ячейки памяти изобретения по П2, на фиг. 4. - электрическая схема ячейки памяти изобретения по П3, на фиг. 5. - конструкция ячейки памяти n-МОП ОЗУ ПВ с поликремниевыми нагрузочными транзисторами, на фиг. 6. - конструкция ячейки памяти статического оперативного запоминающего устройства с радиоактивным источником питания.The invention is illustrated by the drawing, where in Fig. 1. shows the electrical circuit of the memory cell of the prototype, in Fig. 2. - electrical circuit of the memory cell of the invention according to P1, in Fig. 3. - electrical circuit of the memory cell of the invention according to P2, in Fig. 4. - electrical circuit of the memory cell of the invention according to P3, in Fig. 5. - design of the memory cell of the n-MOS RAM PV with polysilicon load transistors, in fig. 6. - design of a memory cell of a static random access memory device with a radioactive power source.

На Фиг. 1 показана электрическая схема ячейки памяти прототипа, которая содержит общую шину 1 , шину питания 2 , адресную шину 3, первую 4 и вторую 5 разрядные шины, первый 6 и второй 7 управляющие n(р)-МОП транзисторы, первый 8 и второй 9 переключающие n(р)-МОП транзисторы, истоки которых подсоединены к общей шине 1 ,сток первого переключающего МОП транзистора 8 подсоединен к затвору второго переключающего МОП транзистора 9, а сток второго переключающего МОП транзистора 9 к затвору первого переключающего МОП транзистора 8, затворы управляющих МОП транзисторов 6,7 подсоединены к адресной шине 3, истоки первого и второго управляющих транзисторов 6,7 подсоединены соответственно к стокам первого 8 и второго 9 переключающих МОП транзисторов, а их стоки к соответственно к первой 4 и второй 5 разрядным шинам, сток первого переключающего МОП транзистора 8 подсоединен через первый нагрузочный резистор 10 к шине питания 2, а сток второго переключающего МОП транзистора 9 подсоединен через второй нагрузочный резистор 11 к шине питания 2.On FIG. 1 shows the electrical circuit of the prototype memory cell, which contains a common bus 1, power bus 2, address bus 3, first 4 and second 5 bit buses, first 6 and second 7 control n(p)-MOS transistors, first 8 and second 9 switching n(p)-MOS transistors, the sources of which are connected to a common bus 1, the drain of the first switching MOS transistor 8 is connected to the gate of the second switching MOS transistor 9, and the drain of the second switching MOS transistor 9 to the gate of the first switching MOS transistor 8, the gates of the control MOS transistors 6.7 are connected to the address bus 3, the sources of the first and second control transistors 6.7 are connected respectively to the drains of the first 8 and second 9 switching MOS transistors, and their drains to the first 4 and second 5 bit buses, respectively, the drain of the first switching MOS transistor 8 is connected through the first load resistor 10 to the power rail 2, and the drain of the second switching MOS transistor 9 is connected through the second load Pull resistor 11 to power rail 2.

На Фиг. 2 показана электрическая схема ячейки памяти изобретения по П1, которая содержит общую шину 1 , шину питания 2 , адресную шину 3 ,первую 4 и вторую 5 разрядные шины, первый 6 и второй 7 управляющие n(р)-МОП транзисторы, первый 8 и второй 9 переключающие n(р)-МОП транзисторы, истоки которых подсоединены к общей шине 1, сток первого переключающего МОП транзистора 8 подсоединен к затвору второго переключающего МОП транзистора 9, а сток второго переключающего МОП транзистора 9 к затвору первого переключающего МОП транзистора 8, затворы управляющих МОП транзисторов 6, 7 подсоединены к адресной шине 3, истоки первого и второго управляющих транзисторов 6,7 подсоединены соответственно к стокам первого 8 и второго 9 переключающих МОП транзисторов, а их стоки к соответственно к первой 4 и второй 5 разрядным шинам, сток первого переключающего МОП транзистора 8 подсоединен к аноду (катоду) первого нагрузочного фотодиода 10, а сток второго переключающего МОП транзистора 9 подсоединен к аноду (катоду) второго нагрузочного фотодиода 11, катод первого фотодиода 10 соединен с отрицательным полюсом первого источника э.д.с. 12, а его анод соединен с положительным полюсом первого источника э.д.с. 12, катод второго фотодиода 11 соединен с отрицательным полюсом второго источника э.д.с. 13 , а его анод соединен с положительным полюсом второго источника э.д.с. 13.On FIG. 2 shows the electrical circuit of the memory cell of the invention according to P1, which contains a common bus 1, power bus 2, address bus 3, first 4 and second 5 bit buses, first 6 and second 7 control n(p)-MOS transistors, first 8 and second 9 switching n(p)-MOS transistors, the sources of which are connected to a common bus 1, the drain of the first switching MOS transistor 8 is connected to the gate of the second switching MOS transistor 9, and the drain of the second switching MOS transistor 9 to the gate of the first switching MOS transistor 8, the gates of the control MOS transistors 6, 7 are connected to the address bus 3, the sources of the first and second control transistors 6,7 are connected respectively to the drains of the first 8 and second 9 switching MOS transistors, and their drains to the first 4 and second 5 bit buses, respectively, the drain of the first switching The MOS transistor 8 is connected to the anode (cathode) of the first load photodiode 10, and the drain of the second switching MOS transistor 9 is connected to the anode (cathode s) the second load photodiode 11, the cathode of the first photodiode 10 is connected to the negative pole of the first emf source. 12, and its anode is connected to the positive pole of the first emf source. 12, the cathode of the second photodiode 11 is connected to the negative pole of the second emf source. 13, and its anode is connected to the positive pole of the second emf source. 13.

На Фиг. 3, показана электрическая схема ячейки памяти изобретения по П2, содержащая общую шину 1, шину питания 2, адресную шину 3, первую и вторую разрядные шины 4,5, первый и второй управляющие n(р)-МОП транзисторы 6,7, первый и второй переключающие n(р)-МОП транзисторы 8,9, истоки которых подсоединены к общей шине, сток первого переключающего транзистора подсоединен к затвору второго переключающего МОП транзистора, а сток второго переключающего МОП транзистора к затвору первого переключающего МОП транзистора 8, затворы управляющих МОП транзисторов подсоединены к адресной шине 3, истоки первого и второго управляющих транзисторов подсоединены соответственно к стокам первого и второго переключающих МОП транзисторов 8,9, а их стоки к соответственно к первой и второй разрядным шинам 4,5, первый и второй нагрузочные фотодиоды, при этом стоки первого и второго переключающих n(р)-МОП транзисторов 8,9 подсоединены соответственно к анодам (катодам) первого и второго нагрузочных фотодиодов 10,11, при этом фотодиоды являются источниками фото э.д.с., положительные потенциалы которых находится на анодах, а отрицательный на катодах фотодиодов. Катоды (аноды) фотодиодов подсоединены к общей шине 1.On FIG. 3, the electrical circuit of the memory cell of the invention according to P2 is shown, containing a common bus 1, a power bus 2, an address bus 3, the first and second bit buses 4,5, the first and second control n(p)-MOS transistors 6,7, the first and the second switching n(p)-MOS transistors 8,9, the sources of which are connected to a common bus, the drain of the first switching transistor is connected to the gate of the second switching MOS transistor, and the drain of the second switching MOS transistor to the gate of the first switching MOS transistor 8, the gates of the control MOS transistors connected to the address bus 3, the sources of the first and second control transistors are connected respectively to the drains of the first and second switching MOS transistors 8,9, and their drains to the first and second bit buses 4,5, respectively, the first and second load photodiodes, while the drains the first and second switching n(p)-MOS transistors 8.9 are connected respectively to the anodes (cathodes) of the first and second load photodiodes 10.1 1, while the photodiodes are sources of photo emf, the positive potentials of which are located on the anodes, and the negative potential is on the cathodes of the photodiodes. The cathodes (anodes) of the photodiodes are connected to a common bus 1.

На Фиг.4 показана электрическая схема ячейки памяти изобретения по П3, содержащая общую шину 1, шину питания 2, адресную шину 3, первую и вторую разрядные шины 4,5, первый и второй управляющие n(р)-МОП транзисторы 6,7, первый и второй переключающие n(р)-МОП транзисторы 8,9, истоки которых подсоединены к общей шине, сток первого переключающего транзистора подсоединен к затвору второго переключающего МОП транзистора, а сток второго переключающего МОП транзистора к затвору первого переключающего МОП транзистора 8, затворы управляющих МОП транзисторов подсоединены к, адресной шине 3, истоки первого и второго управляющих транзисторов подсоединены соответственно к стокам первого и второго переключающих МОП транзисторов 8,9, а их стоки к соответственно к первой и второй разрядным шинам 4, 5, первый и второй нагрузочные фотодиоды, при этом стоки первого и второго переключающих n(р)-МОП транзисторов 8,9, подсоединены соответственно к анодам (катодам) первого и второго нагрузочных фотодиодов 10,11, при этом фотодиоды являются источниками фото э.д.с., положительные потенциалы которых находится на анодах, а отрицательный на катодах фотодиодов. Катоды (аноды) фотодиодов подсоединены к адресной шине 3.Figure 4 shows the electrical circuit of the memory cell of the invention according to P3, containing a common bus 1, a power bus 2, an address bus 3, the first and second bit buses 4.5, the first and second control n(p)-MOS transistors 6.7, the first and second switching n(p)-MOS transistors 8,9, the sources of which are connected to a common bus, the drain of the first switching transistor is connected to the gate of the second switching MOS transistor, and the drain of the second switching MOS transistor to the gate of the first switching MOS transistor 8, the gates of the control MOS transistors are connected to the address bus 3, the sources of the first and second control transistors are connected respectively to the drains of the first and second switching MOS transistors 8,9, and their drains to the first and second bit buses 4, 5, respectively, the first and second load photodiodes, while the drains of the first and second switching n(p)-MOS transistors 8.9 are connected respectively to the anodes (cathodes) of the first and second load photodiodes odes 10,11, while photodiodes are sources of photo emf, the positive potentials of which are located on the anodes, and the negative potential is on the cathodes of the photodiodes. The cathodes (anodes) of the photodiodes are connected to the address bus 3.

На Фиг. 5 показана конструкция (топология сечения) известной ячейки памяти n-МОП ОЗУ ПВ с поликремниевыми нагрузочными транзисторами, взятая за прототип. Конструкция содержит переключающие и управляющие n(р)-МОП транзисторы 6,7,8,9, расположенные на лицевой поверхности кремниевой пластины, на поверхности которой расположен диэлектрик 12 (оксид кремния).On FIG. 5 shows the design (topology of the section) of the known memory cell of the n-MOS RAM PV with polysilicon load transistors, taken as a prototype. The design contains switching and control n(p)-MOS transistors 6,7,8,9, located on the front surface of the silicon wafer, on the surface of which the dielectric 12 (silicon oxide) is located.

На Фиг. 6 показана конструкция ячейки памяти. Конструкция содержит переключающие и управляющие n(р)-МОП транзисторы 6,7,8,9, расположенные на лицевой поверхности кремниевой пластины, на поверхности которой расположен диэлектрик 12 (оксид кремния), на диэлектрике расположены поликремниевые (аморфные) фотодиоды 10,11, на поверхности которых расположен сцинтиллятор 13, на поверхности сцинтиллятора источник радиоактивного излучения 14 (никель-63, тритий)On FIG. 6 shows the construction of a memory cell . The design contains switching and control n(p)-MOS transistors 6,7,8,9 located on the front surface of a silicon wafer, on the surface of which a dielectric 12 (silicon oxide) is located, polysilicon (amorphous) photodiodes 10,11 are located on the dielectric, on the surface of which the scintillator 13 is located, on the surface of the scintillator is a source of radioactive radiation 14 (nickel-63, tritium)

Ячейка памяти ЭН. С. ОЗУ ПВ работает следующим образом:EN memory cell. C. RAM PV works as follows:

В режиме "хранения информации" в ячейку памяти на адресную шину 3 и соответственно затворы управляющих n-МОП транзисторов 6,7 подается нулевой потенциал общей шины 1, отключающий тригерную ячейку от разрядных шин 4,5.In the "information storage" mode, the zero potential of the common bus 1 is supplied to the memory cell on the address bus 3 and, accordingly, the gates of the control n-MOS transistors 6,7, which disconnects the trigger cell from the bit tires 4,5.

В режиме "записи информации" в ячейку памяти на шину питания 2 на адресную шину 3 и соответственно затворы управляющих n-МОП транзисторов 6,7 подается положительный потенциал относительно общей шины, а на разрядные шины 4,5 подаются высокий и низкий потенциалы, соответствующие логическому нулю и единице (либо наоборот).In the "writing information" mode, a positive potential is applied to the memory cell on the power bus 2 to the address bus 3 and, accordingly, the gates of the control n-MOS transistors 6.7 relative to the common bus, and high and low potentials corresponding to the logical zero and one (or vice versa).

В режиме "считывания информации" с ячейки памяти на адресную шину 3 и соответственно затворы управляющих n-МОП транзисторов 6, 7, подается положительный потенциал относительно общей шины 1, а к разрядным шинам 4,5 подключаются усилители считывания информации логического нуля.In the mode of "reading information" from the memory cell to the address bus 3 and, accordingly, the gates of the control n-MOS transistors 6, 7, a positive potential is applied relative to the common bus 1, and logical zero information readout amplifiers are connected to the bit buses 4,5.

В этом варианте электрическая схема и конструкция ячейки более проста, чем у прототипа, из-за отсутствия шины питания (см. Фиг. 3) In this embodiment, the electrical circuit and cell design is simpler than that of the prototype, due to the lack of a power bus (see Fig. 3)

Электрическая схема и конструкция может еще более упрощена путем подсоединения катодов (анодов) диодов с адресной шиной 3 (см. Фиг. 4) The electrical circuit and design can be further simplified by connecting cathodes (anodes) of diodes with address bus 3 (see Fig. 4)

Фотодиоды могут быть выполнены в монокремнии. Использование поликремниевых диодов в качестве нагрузочных резисторов не представляется возможным из-за невоспроизводимости величин их темновых токов.Photodiodes can be made in monosilicon. The use of polysilicon diodes as load resistors is not possible due to the irreproducibility of their dark currents.

Примеры:Examples:

Первый - "комбинированный" состоящий в подаче на шину питания 2 напряжения питания схемы от внешнего источника э.д.с. – Vdd (например, +5 в) с одновременным облучением фотодиодов потоками ионизирующего излучения, например, фотонами оптического диапазона или радиационного излучения - электронов, рентгеновских квантов, а-частиц. Индуцированный излучением фототок одного из диодов создает на стоке закрытого транзистора триггерной пары высокий потенциал, практически равный напряжению питания – Vdd. Фототок второго диода коммутируется \ закорачивается \ другим транзистором на общую шину. В этом случае имеет место потребление электрической энергии от источника э.д.с. - Vdd.The first one is "combined" consisting in supplying the supply voltage of the circuit from an external source of emf to the power bus 2. – Vdd (for example, +5 V) with simultaneous irradiation of photodiodes with ionizing radiation fluxes, for example, photons of the optical range or radiation radiation - electrons, X-ray quanta, a-particles. The radiation-induced photocurrent of one of the diodes creates a high potential at the drain of the closed transistor of the trigger pair, almost equal to the supply voltage - Vdd. The photocurrent of the second diode is switched / shorted / by another transistor to a common bus. In this case, there is a consumption of electrical energy from the emf source. - Vdd.

Второй - "энергонезависимый", в этом варианте источник э.д.с. - Vdd отсутствует и облучаемые диоды находятся в "фотовольтаическом режиме" и сами генерируют фото э.д.с по величине близкую к контактной разности потенциалов р-n перехода фотодиода (Vк - 0,7 в). В этом случае высокий потенциал на стоке закрытого транзистора практически равен -Vк - 0,7 в.The second one is "non-volatile", in this variant the emf source is - Vdd is absent and the irradiated diodes are in the "photovoltaic mode" and themselves generate a photo emf in magnitude close to the contact potential difference of the p-n junction of the photodiode (Vk - 0.7 V). In this case, the high potential at the drain of a closed transistor is practically equal to -Vk - 0.7 V.

В этом случае отсутствует потребление электрической энергии от источника э.д.с. - Vdd, а энергопитание ячейки памяти осуществляется источником оптического или радиоактивного ионизирующего излучения.In this case, there is no consumption of electrical energy from the emf source. - Vdd, and the memory cell is powered by a source of optical or radioactive ionizing radiation.

При этом фото э.д.с. диодов может быть создана либо прямым взаимодействием радиационного излучения с материалом фотодиодов (например, изотопа никеля-63, трития) либо косвенно - через сцинтиллятор, преобразующий радиационное излучение в поток оптических фотонов.At the same time, the photo of the emf diodes can be created either by direct interaction of radiation with the material of photodiodes (for example, nickel-63 isotope, tritium) or indirectly through a scintillator that converts radiation into a stream of optical photons.

При размещении "долгоживущего" источника радиационного излучения (например, от никеля-63) в корпусе микросхемы над элементами памяти кристалла ОЗУ ПВ становится для пользователя "энергонезависимой".When a "long-lived" source of radiation (for example, from nickel-63) is placed in the microcircuit case above the memory elements of the RAM crystal, the PV becomes "non-volatile" for the user.

Из фиг. 6 видно, что ячейки памяти "энергонезависимой" СОЗУ ПВ реализуются по стандартной технологии n-МОП СОЗУ ПВ - технологии изготовления прототипа (см. фиг. 5).From FIG. 6 it can be seen that the memory cells of the "non-volatile" SRAM PV are implemented according to the standard technology of n-MOS SRAM PV - the technology for manufacturing a prototype (see Fig. 5).

При этом фотодиоды могут быть изготовлены из поликремния, аморфного кремния или других материалов. В качестве источника излучения могут быть применены относительно безопасные для здоровья человека изотоп никеля-63 или изотоп водорода - тритий и тд. В качестве сцинтиллятора - цезий-йод, фосфор и тд.In this case, photodiodes can be made of polysilicon, amorphous silicon, or other materials. Nickel-63 isotope, which is relatively safe for human health, or hydrogen isotope - tritium, etc., can be used as a radiation source. As a scintillator - cesium-iodine, phosphorus, etc.

Claims (3)

1. Электрическая схема 4-транзисторной ячейки памяти статического оперативного запоминающего устройства с радиоактивным источником питания, содержащая общую шину, шину питания, адресную шину, первую и вторую разрядные шины, первый и второй управляющие n(р)-МОП транзисторы, первый и второй переключающие n(р)-МОП транзисторы, истоки которых подсоединены к общей шине, сток первого переключающего транзистора подсоединен к затвору второго переключающего МОП транзистора, а сток второго переключающего МОП транзистора - к затвору первого переключающего МОП транзистора, затворы управляющих МОП транзисторов подсоединены к адресной шине, истоки первого и второго управляющих транзисторов подсоединены соответственно к стокам первого и второго переключающих МОП транзисторов, а их стоки соответственно к первой и второй разрядным шинам, отличающаяся тем, что содержит первый и второй нагрузочные фотодиоды, при этом стоки первого и второго переключающих n(р)-МОП транзисторов подсоединены соответственно к анодам и катодам первого и второго нагрузочных фотодиодов, катоды и аноды которых подсоединены к шине питания, или к общей шине, или к адресной шине, при этом фотодиоды являются источниками фотоЭДС, положительные потенциалы которых находятся на анодах, а отрицательные на катодах фотодиодов.1. An electrical circuit of a 4-transistor memory cell of a static RAM device with a radioactive power source, containing a common bus, a power bus, an address bus, the first and second bit buses, the first and second control n(p)-MOS transistors, the first and second switching n(p)-MOS transistors, the sources of which are connected to a common bus, the drain of the first switching transistor is connected to the gate of the second switching MOS transistor, and the drain of the second switching MOS transistor is connected to the gate of the first switching MOS transistor, the gates of the control MOS transistors are connected to the address bus, the sources of the first and second control transistors are connected, respectively, to the drains of the first and second switching MOS transistors, and their drains, respectively, to the first and second bit buses, characterized in that it contains the first and second load photodiodes, while the drains of the first and second switching n(p) - MOSFETs connected accordingly to the anodes and cathodes of the first and second load photodiodes, the cathodes and anodes of which are connected to the power bus, or to a common bus, or to the address bus, while the photodiodes are sources of photoEMF, the positive potentials of which are on the anodes, and the negative ones on the cathodes of the photodiodes. 2. Электрическая схема 4-транзисторной ячейки памяти по п.1, отличающаяся тем, что катоды и аноды фотодиодов подсоединены к общей шине.2. The electrical circuit of the 4-transistor memory cell according to claim 1, characterized in that the cathodes and anodes of the photodiodes are connected to a common bus. 3. Электрическая схема 4-транзисторной ячейки памяти по п.1, отличающаяся тем, что катоды и аноды фотодиодов подсоединены к адресной шине.3. The electrical circuit of the 4-transistor memory cell according to claim 1, characterized in that the cathodes and anodes of the photodiodes are connected to the address bus.
RU2021120864A 2021-07-15 Memory cell of a static primary memory apparatus with a radioactive power source RU2777553C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2777553C1 true RU2777553C1 (en) 2022-08-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3387286A (en) * 1967-07-14 1968-06-04 Ibm Field-effect transistor memory
US4794571A (en) * 1984-03-09 1988-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Dynamic read-write random access memory
US4901284A (en) * 1987-12-23 1990-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Static random access memory
RU2216795C2 (en) * 2001-02-27 2003-11-20 Саито Такеши Dynamic memory location

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3387286A (en) * 1967-07-14 1968-06-04 Ibm Field-effect transistor memory
US4794571A (en) * 1984-03-09 1988-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Dynamic read-write random access memory
US4901284A (en) * 1987-12-23 1990-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Static random access memory
RU2216795C2 (en) * 2001-02-27 2003-11-20 Саито Такеши Dynamic memory location

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7183555B2 (en) Charge or particle sensing
US5043946A (en) Semiconductor memory device
US5338963A (en) Soft error immune CMOS static RAM cell
US7511989B2 (en) Memory cells in double-gate CMOS technology provided with transistors with two independent gates
US10079056B2 (en) SRAM memory bit cell comprising n-TFET and p-TFET
US20130286718A1 (en) Methods For Reducing Power Dissipation In Drowsy Caches And For Retaining Data In Cache-Memory Sleep Mode
US20160078924A1 (en) Memory device with memory cells sram (static random access memories) and controlling the polarization of boxes of transistors of the memory cells
CN113437099B (en) Photoelectric detector, manufacturing method thereof and corresponding photoelectric detection method
JP2518133B2 (en) Static type semiconductor memory device
RU2777553C1 (en) Memory cell of a static primary memory apparatus with a radioactive power source
CN112700810B (en) CMOS sense-memory integrated circuit structure integrating memristors
US5140552A (en) Semiconductor memory device having a volatile memory device and a non-volatile memory device
JPS6118839B2 (en)
JPS6337505B2 (en)
RU2554849C2 (en) Memory cell for complementary microcircuit of metal-oxide-semiconductor structure
US5374839A (en) Semiconductor memory device
EP0106222B1 (en) Semiconductor memory device
US20040174736A1 (en) Semiconductor memory device
André et al. Micro-photovoltaic cells designed for magnetotaxis-based controlled bacterial microrobots
US20060176083A1 (en) Single ended three transistor quasi-static ram cell
Casse et al. A novel concept for a fully digital particle detector
US10148254B2 (en) Standby current reduction in digital circuitries
JPS5958860A (en) Semiconductor memory device
Mohapatra et al. Effect of source/drain asymmetry on the performance of Z-RAM® devices
Chauhan et al. Characterization of 6T CMOS SRAM in 90nm technology for various leakage reduction techniques