165367. lajstromszámú szabadalom • Félvezető kapcsoló, illetve tároló eszköz és mátrix, valamint eljárás az eszköz előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. IX. 29. Svájci elsőbbsége: 1971. IX. 30. (14 201/71) napja: 1174. ill. 21 11171:111:11 = (IE-535) 165367 Nemzetközi osztályozás: G 11 c 11/35; H 01 1 9/00; 11/14 Feltaláló: MOSER Andreas mérnök, Thalwil, Svájc Tulajdonos: International Business Machines Corporation, Armonk, New York, Amerikai Egyesült Államok Félvezető kapcsoló, illetve tároló eszköz és mátrix, valamint eljárás az eszköz előállítására 1 A találmány tárgya félvezető kapcsoló és tároló eszköz és mátrix, valamint eljárás az eszköz előállítására. Ismeretes, hogy bizonyos anyagokból való vékonyrétegek elektromosan átkapcsolhatok egy nagy im- 5 pedanciájú állapot és egy kis impedanciájú állapot között. Ilyen anyag pl. Nb2O s , NiO, kalkogenid üveg, GaAs, TiÖ2 , átmeneti fémmel doppolt üveg és számos egyéb szigetelő. Mindezen rétegek, a V02 kivételével, az elkészítésük után a gyengén vezető állapotban 10 vannak, és egy bizonyos átütésre, azaz egy formáló eljárásra van szükség ahhoz, hogy a jól vezető állapotba kerüljenek. A NiO esetében, az elektródák között fémhidakat figyeltek meg. A memóriával rendelkező kalkogenid üvegek esetén úgy tűnik, hogy 15 a jól vezető állapotot az anyagban végbemenő fázisváltozás okozza. Az átmeneti fémekkel doppolt foszfátüvegek esetén az átkapcsolási jelenséghez egyéb elektronikus hatások is járulnak, amelyek bizonyos változó vegyértékű ionok, mint a Cu(I) vagy Cu(II) 20 jelenléte miatt lépnek fel. A V02 réteg esetén a kapcsolási jelenség termikus jellegű, amely a jól ismert fémszigetelő átalakulást jelenti, és amely 68 C°-nál mutatkozik. így az amorf anyagokban és vékony rétegekben végbemenő bistabil átkapcsolódást 25 többféle, akár termikus akár elektronikus jelenség idézheti elő. Itt hivatkozunk T.W. Hickmot és W.R. Hyatt cikkére, amely a Pergamon Press által kiadott „Solid State Electronics" 13. vagyis 1970. évi kötetének az 1033-1047. oldalig terjedő részében jelent 30 meg. A kompenzált és kompenzálatlan germánium félvezető eszközökben 20 K hőmérsékleten előforduló átkapcsolási és memória jelenségekkel foglalkozó cikk pedig a „ProcIRE" 47. vagyis 1959. évi kötetének az 1207-1213-ig terjedő oldalain található. Továbbá az „Appl. Phys. Letters" 17. vagyis 1970. évi kötetének 4. számában a 141-143. oldalig terjedő rész egy olyan bistabil félvezető eszköz leírását tartalmazza, amelyben ZnSe-Ge, ZnSe-GaAs, GaP-Ge ül. GaP-Si heteroátmenetek vannak, és amely szobahőmérsékleten működik. Végül ezen tárgykörbe tartozik az 521 024 számú svájci szabadalmi leírásban ismertetett megoldás is. Az említett eszközök előnyei közé sorolhatjuk az egyszerűséget, és annak lehetőségét, hogy az adatfeldolgozó berendezések tárolóiba igen nagy sűrűséggel ültethetők be. Hátrányt jelent viszont ezeknél az eszközöknél az a tény, hogy mind villamos jellemzőik, mind gyártási módszereik tekintetében a szokásos félvezető technológiától eltérnek. Ez fokozottan érvényes a félvezető logikai integrált áramkörökben való alkalmazás esetén. A találmány elősegíti az említett hátrányok kiküszöbölését. A találmánnyal célunk egy olyan bistabil tároló eszköz megalkotása, amely nem gyengülő, vagyis állapotát hosszú időn át megőrzi, amely nagy beültetési sűrűséget tesz lehetővé anélkül, hogy túlságosan felmelegedne a villamos energiafogyasztás miatt, 165367 1
