SU1149789A1 - Memory element for permanent storage - Google Patents

Memory element for permanent storage Download PDF

Info

Publication number
SU1149789A1
SU1149789A1 SU833622497A SU3622497A SU1149789A1 SU 1149789 A1 SU1149789 A1 SU 1149789A1 SU 833622497 A SU833622497 A SU 833622497A SU 3622497 A SU3622497 A SU 3622497A SU 1149789 A1 SU1149789 A1 SU 1149789A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
layer
dielectric
semiconductor
regions
conductive layer
Prior art date
Application number
SU833622497A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Гаштольд
С.А. Камбалин
Original Assignee
Организация П/Я А-1889
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Организация П/Я А-1889 filed Critical Организация П/Я А-1889
Priority to SU833622497A priority Critical patent/SU1149789A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1149789A1 publication Critical patent/SU1149789A1/en

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

1. Элемент пам ти дл  посто нного запоминакнцёго устройства, содержащий полупроводниковую подложку первого типа провод 1ости, в приповерхностном слое которой расположены лиффузиониые области второго типа проводимости на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионных областей второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки между диэлектрическими област ми последовательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диффузионных областей, на поверхности второго диэлектрического сло  расположен провод чий слой, о т л и ч. а ю щ и и с   тем, что, с целыо увеличени  времени хранени  информации, провод щий слой выполнен из двух послеловательно расположенных полупроводниковых слоев, образую1цих р-п-переход , причем толчина сло , примыкающего к второму диэлектрическому слою, менее диффузионной длины носителей, но более L, равной где 1 длина свободного пробега, S - относительна  энерги , передаваема  носителем зар да колебани м кристаллической решетки полупроводникового материала провод 1чего сло . 2, Элемент пам ти дл  посто нного запоминающего устройства, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в приповерхностном слое которой расположены диффузионные области второго типа проводимости , на поверхности полупроводниковой подложки размещены диэлектрические области с частичным перекрытием одних краев диффузионных областей второго типа проводимости, на поверхности полупроводниковой подложки межсл ду диэлектрическими област ми послес довательно размещены первый и второй диэлектрические слои с частичным перекрытием других краев диффузионных областей, на поверхности второго диэлектрического сло  расположен прово-, д щий слой, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  времени 4 О хранени  информации, провод ций слой выполнен из двух смежно располоVJ женных полупроводниковых слоев, обра00 Ю зующих р-п-переход, причем толцина слоев, привыкающих к второму диэлектрическому слою, менее диффузионной длины носителей, но более L, равной где 1 - длина свободного пробега носителей, и - относительна  энерги , передаваема  носителем зар да колебани м кристаллической решетки полупроводникового материала провод щего сло .1. A memory element for a permanent memory device containing a semiconductor substrate of the first type 1 conductor, in the surface layer of which the second-type conduction diffusion regions are located on the surface of the semiconductor substrate and have some edges of the second conductivity type diffusion regions on the semiconductor surface the substrate between the dielectric regions are sequentially placed the first and second dielectric layers with a part by overlapping the other edges of the diffusion regions, a conductive layer is located on the surface of the second dielectric layer, about the same with the fact that, in order to increase the information storage time, the conductive layer is made of two semiconductor layers forming a pn-junction, the thickness of the layer adjacent to the second dielectric layer is less than the diffusion length of carriers, but more than L, equal to where 1 is the mean free path, S is the relative energy transferred by the carrier of oscillation m and the crystal lattice of the semiconductor material layer 1chego wire. 2, A memory element for a permanent storage device containing a semiconductor substrate of the first conductivity type, in the subsurface layer of which diffusion regions of the second conductivity type are located, on the surface of the semiconductor substrate there are dielectric regions with partial overlap of one edge of the diffusion regions of the second conductivity type, on the semiconductor surface the substrates between the dielectric regions are sequentially placed the first and second dielectric layers with With the overlap of the other edges of the diffusion regions, there is a conductive layer on the surface of the second dielectric layer, characterized in that, in order to increase the storage time 4 O, the conductive layer is made of two adjacently arranged semiconductor layers -n-junction, with tolcin layers getting used to the second dielectric layer, less diffusion lengths of carriers, but more than L, equal to where 1 is the mean free path of carriers, and is the relative energy transferred by the charge carrier and the lattice vibrations of the semiconductor material of the conductive layer.

Description

., и., and

Ийобр зтение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении ззпоминаюuiMx устройств на oaibse транзисторов МДП, в маетности МИОП-типа (металлнитрид кремни -двуокись кремни -кремиий ).The device is related to computer technology and can be used in the manufacture of memory of Mx devices on oaibse MOS transistors, such as MIOP-type (silicon metal nitride-silicon dioxide).

изобретени   вл етс  увеличение времени хранени  информации элемента г(ам ти. the invention is to increase the storage time of the information element g (amti.

i-ia фиг.1 изображен элемент пам ти по первому варианту изобретени ; нз фиг,2 - то же по е тррому варианту изобретени .i-ia of Fig. 1 illustrates a memory element in accordance with a first embodiment of the invention; In FIG. 2, the same in accordance with the embodiment of the invention.

В полупроводниковой подложке I одного типа проводимости (фиг.1) распоптнены диффузионные области 2 другого типа проводимости. На полупроводниковой подложке с частичным перекрытием одних краев областей 2 расположен диэлектрический слой 3. .In the semiconductor substrate I of one type of conductivity (FIG. 1), diffusion regions 2 of a different type of conductivity are detected. On a semiconductor substrate with a partial overlap of one edge of the regions 2 is the dielectric layer 3..

iSa подложке расположены диэлектрический слой 4 с перекрытием краев областей . 5 ana нем - Диэлектрический глой 5. Оба этих образ WT затьорный диэлектрик. «На затворном диэлектрике находитс  провод щий электрод состопи ий из двухполупроводниковых слоев б и 7 г раСположен1-1ЫХ друг на друге и образую{.цих р-ппереход . Второй вариант (фиг.2) от личаетс  от первого тем, что полупровогичиковые слоМр образую1цие р-п-переход , расположены смежно относительно друг друга.iSa substrate are dielectric layer 4 with overlapping edges of the areas. 5 ana him - Dielectric Globe 5. Both of these image WT zatorny dielectric. "On the gate dielectric there is a conductive electrode of the impurities of the b-semiconductor layers b and 7 g disposed 1-1 of each other and form a {p ^ j transition. The second variant (Fig. 2) differs from the first one in that the semi-proghikovye slMr forming the pn-junction are located adjacent to each other.

Рассмотрим .работу элемента пам ти когда использована подложка р-типа проводимости, диэлектрический слой 4 выполнен из двуокиси креиии  толщиной tO-SO А, слой 5 из нитрида кремни  толциной А, провод щий слой изготовлен из кремни , нижний слой - п-типа проводимости, верхнийр-типа проводимости.Consider the operation of a memory element when a substrate of p-type conductivity is used, the dielectric layer 4 is made of silicon dioxide and thickness tO-SOA, the layer 5 is silicon nitride with tolcine A, the conductive layer is made of silicon, the bottom layer is of p-type conductivity, Upper-type conductivity.

Режим записи осуще.ствл етс  следу ющим образом. Неткду cJDЯми 7 м б прикладываетс  напр жение отрицательной пол рности такой величины, чтобы вызвать в р-п-переходе лавинный пробой. К слою 6 относительно подложки прикладываетс  напр жение отрицательной пол рности. Это напр жение снижает потенциальный Оарьер между сло ми & и 5, тем самым увеличива  накопление отрицательного зар да в слое 5The recording mode is implemented as follows. No where the JD 7mb is applied is a negative polarity voltage of such magnitude as to cause avalanche breakdown in the pn junction. A negative polarity voltage is applied to layer 6 relative to the substrate. This voltage reduces the potential Aurier between the layers & and 5, thereby increasing the accumulation of negative charge in layer 5

Электроны, возникающие в большом количестве и с большой энергией вElectrons arising in large quantities and with high energy in

99

результате ла зинного пробо , инжектиру отс  в слой 6 и захватываютс  ловушками .as a result of lazy breakdown, injection of the waste into layer 6 and being captured by traps.

Решим стирани  осуществл етс  следущим образом, К слою 7 относительно подложки прикладываетс  положительное напр жение. Величина его выбираетс  такой, что выполн етс  условие: ток через слой много меньше тока через слой 5. Приложенное напр жение понижает потенциальный барьер между сло ми 6 и 7, « электроны, хран у иес  на ловушках, покидают их иThe erasure is solved as follows. A positive voltage is applied to the layer 7 relative to the substrate. Its value is chosen such that the condition is fulfilled: the current through the layer is much less than the current through layer 5. The applied voltage lowers the potential barrier between layers 6 and 7, the electrons stored in the traps, leave them and

пОд действием приложенного напр жени  уход т 8 провод щий слой 6. Отсутствие больших токов через слой k позвол ет избежать изменени  его характе ристики, что позвол ет увеличить безотказной работы и врем  хранени .Under the action of the applied voltage, 8 conductive layer 6 goes away. The absence of large currents through layer k makes it possible to avoid a change in its characteristics, which makes it possible to increase trouble-free operation and storage time.

Режим считывани . 8 зависимости от знака накопленного зар да в слое 5 между соседними област ми 2 существует или не су1цествует канал. Это определ етс  по протеканию (отсутствию ) тока между смежными област ми при приложении напр жени  между слоен 6 и подложкой.Read mode 8, depending on the sign of the accumulated charge in layer 5 between adjacent regions 2, the channel exists or does not exist. This is determined by the flow (absence) of current between adjacent regions when a voltage is applied between layer 6 and the substrate.

сло м предъ вл ютс  следуккцие the layers are followed by

требовани ...requirements ...

сло  7 меньше диффузион- . ной длины носителей, в рассматриваеMOI4 случае - электронов, так как в layer 7 is less diffusion-. carrier lengths, in the MOI4 case, are electrons, since

п(Х)тивном случае электроны, возникающие в области р-п-перехода, рекомбинируют в слое б и не попадают в слой -5, Это следует из определени  диф()узионной длины - вели1ины, соответствующей рассто нию, на котором происходит рекомбинаци  избыточных носителей . 1аксимальна  тощина сло  6 определ етс  возможностью лавинного умножени  при пробое - при толщинеIn the (p) X case, electrons arising in the pn junction region recombine in layer b and do not fall into the –5 layer. This follows from the definition of the diffusion () of the uzion length — the magnitude corresponding to the distance at which the excess carriers. The maximum thickness of layer 6 is determined by the possibility of avalanche multiplication during the breakdown — with a thickness of

сло  меньше величины L носители не набирают энергии, достаточной дл  данного умножени layer less than the value of L carriers do not gain energy sufficient for a given multiplication

L L

где 1 - длина свободного пробега носител ;where 1 is the mean free path of the carrier;

6 -относительна  энерги , передаваема  носителем зар да колебани м кристаллической решетки полупроводникового материала провод щего сло . Изобретение позвол ет увеличить врем  хранени  информации, так как6 is relative energy transferred by the charge carrier to oscillations of the crystal lattice of the semiconductor material of the conducting layer. The invention allows to increase the storage time of information, since

провод 1.ии слои состоит из двух гюлупроволниковых слоев, образующих р-п-переход, который  вл етс  источником зар да, накапливаемого в затворном диэлектрике. В известных конструкци х дл  накоплени  зар да в затворном диэлектрике напр жение прикладываетс  к гюследнему и вызывает его деградацию.wire 1. and the layers consist of two gyplofiber layers, forming a pn junction, which is the source of the charge accumulated in the gate dielectric. In the known structures for accumulating a charge in a gate dielectric, a voltage is applied to the plant and causes its degradation.

иг.1ig.1

И1.2And 1.2

Claims (1)

где 1 - длина свободного пробега носителя;where 1 is the mean free path of the carrier; ύ ‘ относительная энергия, передаваемая носителем заряда колебаниям кристаллической решетки полупроводникового материала проводящего слоя.ύ ‘relative energy transferred by the charge carrier to the vibrations of the crystal lattice of the semiconductor material of the conductive layer. Изобретение позволяет увеличить время хранения информации, так как струкциях для накопления заряда в затворном диэлектрике напряжение прикладывается к последнему и вызыва ет его деградацию.The invention allows to increase the storage time of information, since structures for the accumulation of charge in a gate dielectric voltage is applied to the latter and causes its degradation. проводят.ИЙ слой состоит из двух полупроводниковых слоев, образующих р-п-переход, который является источником заряда, накапливаемого в затворном диэлектрике. R известных кон-The II layer consists of two semiconductor layers forming the pn junction, which is the source of charge accumulated in the gate dielectric. R known con
SU833622497A 1983-06-15 1983-06-15 Memory element for permanent storage SU1149789A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833622497A SU1149789A1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Memory element for permanent storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833622497A SU1149789A1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Memory element for permanent storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1149789A1 true SU1149789A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21074613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833622497A SU1149789A1 (en) 1983-06-15 1983-06-15 Memory element for permanent storage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1149789A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4012759A (en) Bulk channel charge transfer device
US3858232A (en) Information storage devices
US4032952A (en) Bulk charge transfer semiconductor device
US3792465A (en) Charge transfer solid state display
US3864722A (en) Radiation sensing arrays
GB1425985A (en) Arrangements including semiconductor memory devices
US4110777A (en) Charge-coupled device
JPS59215767A (en) Insulated gate semiconductor device with low on resistance
US3965481A (en) Charge transfer device with J FET isolation and means to drain stray charge
US3869572A (en) Charge coupled imager
US3543052A (en) Device employing igfet in combination with schottky diode
US4163239A (en) Second level phase lines for CCD line imager
US5548152A (en) Semiconductor device with parallel-connected diodes
US3670198A (en) Solid-state vidicon structure
SU1149789A1 (en) Memory element for permanent storage
EP0101798B1 (en) Non-volatile memory and switching device
US4207477A (en) Bulk channel CCD with switchable draining of minority charge carriers
US3922710A (en) Semiconductor memory device
US4010482A (en) Non-volatile schottky barrier diode memory cell
KR920005298A (en) Thin Film Memory Cells
US4223329A (en) Bipolar dual-channel charge-coupled device
Krambeck et al. Conductively connected charge-coupled device
US3918081A (en) Integrated semiconductor device employing charge storage and charge transport for memory or delay line
US4169231A (en) Buried channel to surface channel CCD charge transfer structure
GB1577653A (en) Chargecoupled devices