Способ хранения информации в мноп-элементе памяти

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в репрограммируемых постоянных запоминающих устройствах, построенных на основе структур металл - нитрид кремния - окисел кремния - полупроводник (МНОП-структур). Целью изобретения является увеличение времени хранения информации . Поставленная цель достигается тем, что после 10 -10 циклов переключения на затвор МНОП-структуры подают электрический импульс отрицательной полярности с амплитудой, обеспечивающей в нитриде кремния напряженность поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 G 11 С ll 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3442875/24-24 (22) 28.05.82 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) Физический институт им. П. Н. Лебедева (72) В. Н. Бережной, А. Ф. Плотников, 3. Я. Садыгов и В. Н. Селезнев (53) 681.327.66 (088.8) (54) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В МНОП-ЭЛЕМЕНТЕ ПАМЯТИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в репрограммируемых постоянных запоминающих устройствах, построенных на основе структур металл — нитрид кремния — окисел кремния — полупровод„.SU» 1336111 А1 ник (МНОП-структур) . Целью изобретения является увеличение времени хранения информации. Поставленная цель достигается тем, что после 10 — 10 циклов переключения на затвор МНОП-структуры подают электрический импульс отрицательной полярности с амплитудой, обеспечивающей в нитриде кремния напряженность поля (3 — 7) )< 10 В/см, и длительностью

10- — 10 с. Данный способ хранения информации обеспечивает сохранение функциональных характеристик прибора при большом числе переключений МНОП-струк- тур, что позволяет их использовать не только в РПЗУ, но и в оперативных запоминающих устройствах. l ил.

1336111

Формула изобретения

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в репрограммируемых постоянных запоминающих устройствах (РПЗУ), построенных на основе структур металл — нитрид кремния — окисел кремния — полупроводник (МНОП-структур).

Цель изобретения — увеличение времени хранения информации после многократных циклов запись — стирание информации.

Способ хранения информации в МНОПструктуре основан на удержании электрического заряда на ловушках нитрида кремния, накапливаемого при поляризации диэлектрика напряжением переключения.

Для записи информации к затвору

МНОП-структуры подается импульс напряжения выше порога переключения, При этом происходит сильная инжекция носителей заряда из полупроводника в нитрид кремния. После окончания импульса напряжения носители заряда длительное время остаются захваченными на ловушках.

Носители заряда, захваченные в нитриде кремния, изменяют величину потенциала плоских зон МНОП-структуры. Потенциалом плоских зон является потенциал на затворе

МНОП-структуры, при котором изгиб зон полупроводниковой подложки равен нулю.

Зависимость величины потенциала плоских зон МНОП-структуры от амплитуды импульса напряжения носит гистерезисный характер. Приложенный к затвору МНОПструктуры положительный импульс напряжения (относительно полупроводниковой подложки) вызовет накопление отрицательного заряда — величина потенциала плоских зон МНОП-структуры становится более положительной. Приложенный к затвору

МНОП-структуры отрицательный импульс напряжения вызовет уменьшение накопленного отрицательного заряда или положцтельного заряда. При этом величина потенциала плоских зон МНОП-структуры делается более отрицательной. Таким образом, в зависимости от полярности и амплитуды поляризующего импульса напряжения, предварительно поданного на затвор

МНОП-структуры, величина потенциала плоских зон МНОП-структуры может принять разные значения. Два из крайних значений потенциала плоских зон принимается за положение окна переключения

МНОП-структуры. В первом случае МНОПструктура находится в состоянии логической «1», а во втором случае — в состоянии логического «О». В режиме работы

МНОП-структуры в качестве реверсивного запоминающего устройства производится многократное переключение ее из одного логического состояния в другое.

На чертеже показан график, где представлены кривые стекания накопленного в

МНОП-структуре заряда после 10, 10" и 10 циклов запись-стирание информации (кривые 1 — 3 соответственно).

Многократное переключение МНОПструктуры из одного логического состояния в другое приводит к значительному уменьшению времени хранения информации.

Например, после 10 циклов запись-стирание информации время хранения записанной в

МНОП-структуре информации уменьшается на шесть порядков. Если после каждых

10 циклов запись — стирание информации на затворе МНОП-структуры прикладывать отрицательный импульс напряженностью 6 10 В/см и длительностью 10 с, скорость стекания накопленного в МНОПструктуре заряда уменьшится от 1,4 В)дек до

0,7 В/дек. (кривая 4). При этом характеристики МНОП-структуры восстанавливаются: уменьшается сквозная производимость нитрида кремния и увеличивается время хранения информ ации. Регулярное повторение указанной процедуры предотвращает деградацию МНОП-структуры.

Предлагаемый способ хранения информации может использоваться для восстановления в процессе эксплуатации функциональных характеристик промышленно выпускаемых матриц РПЗУ, и позволяет увеличить срок службы таких устройств более чем в 1О раз.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает сохранение функциональных характеристик при большем числе переключений

МНОП-структур, позволяет создать не только репрограммируемые МНОП ЗУ, но и оперативные запоминающие устройства.

Способ хранения информации в МНОПэлементе памяти, основанный на удержании заряда ловушками нитрида кремния в МНОП-структуре, накопленного при записи путем поляризации диэлектрика напряжением, большим порога переключения, отлинаюи(ийся тем, что, с целью увеличения времени хранения информации в элементе памяти, на МНОП-структуру подают импульс напряжения отрицательной полярности с амплитудой, обеспечивающей напряженность поля (3 — 7) ° 10 В/см, и длительностью 10 — 105 с.

l336lll

Составитель 1. Ам сьсва

Редактор A. Козориз Техред И. Верее Корректор, 1.11илипенко

Заказ 3809/49 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4