Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини

References: 
1. 
Дмитрук Н.Л., Литовченко В.Г.. Медвиль А.П., Ерохин А.К.Авторское 
свидетель-ство. 30.09.84. Бюл. № 36. № 1116473.- 1984.-4 с. 
2. 
Yablonovitch E., Iwanson R.M., Eades W.D., Weihberger B.R. // Appl. Phys. 
Lett.-1986.- Vol.48.- N 3. – P.245-247. 
ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ С УПРАВЛЯЕМЫМ ВРЕМЕНЕМ 
ЗАПОМИНАНИЯ 
П.И. Мовлонов, С.М. Отажонов 
Ферганский филиал Ташкентского университета информационных 
технологий, Ферганский Государственный Университет
В работе приводятся результаты исследований некоторых основных
электротехнических характеристик запоминающего устройства (ЗУ), 
созданного 
на 
основе 
слоистой 
структуры 
металл-диэлектирик-
полупроводник (МДП) [1]. Новая волна интересов разработчиков 
современной вычислительной техники и компьютерной технологии к такого 
рода ЗУ связана с возможностью их микроминиатюризации и оперативного 
управления длительностью памяти без технологического вмешательства. Это 

---

24 
вызвано с требованием времени − сблизить современных компьютерных 
программ с особенностями программной работы мозга человека. 
Действительно, когда человек осваивает следующую страницу читаемой 
книги мозг автоматически “забывает” (но не стирает) информацию, принятую 
на предыдущей странице; а, когда необходимо, вспоминает эту же 
информацию, прочитанную на предыдущей странице, производя известный в 
кибернетике процесс, процесс опроса (естественно, в данном случае природа 
опроса биофизическая). По этой причине разработанное нами ЗУ оказался 
вновь в центре внимания разработчиков электронных и фотоэлектронных 
систем, а также специалистов работающих в области создания плоских, 
безвакуумных телеэкранов и видиконов [2].
На рис. 1 приведены электрическая и монтажная схемы сердцевины 
рассматриваемого устройства. На рис. 2 показана зависимость длительности 
памяти - τ
з
от амплитуды напряжения на т.н. полевом электроде U
п
и 
изменение фототока l через фоточувствительный полупроводник. 
Интенсивность подсветки L управляет длительностью запоминания τ
з
. 
Принцип работы элемента заключается в следующем. 
Рис.1 
1- монокристалл CdS; 2- источник тянущего напряжения; 3- полевой 
полупрозрачный электрод из Pt или Ag; 4- нагрузочное сопротивление; 5- 
вход схемы, на которое подается запоминаемый сигнал; 6- выход схемы; 7- 
тонкая диэлектрическая (слюда) пластина МДП конденсатора; 8- токовые 
контакты (электроды) исток-сток из In, нанесенные на одну поверхность 
монокристалла CdS; 9- сравнительно толстая (<100мкм) слюдяная подложка, 
обеспечивающая жесткость всей структуры элемента.
На вход схемы подается запоминаемый импульс постоянного 
электрического напряжения U
п
длительностью 10
-6 
- 10 
-1
сек. и амплитудой 
порядка 10-10
3 
В. Полярность импульса должна обеспечивать условие 
обогащения на основные носители тока в т.н. режиме “эффекте поля” в 
полупроводниках (отрицательный потенциал на электроннопроводящем CdS) 
[3]. Индуцированный полем заряд быстро, за 10
-6 
- 10 
-1
сек. захватывается 
поверхностными и приповерхностными уровнями прилипания и стационарное 
изменение проводимости в этом режиме невелико (экранировка объема CdS 
поверхностными уровнями). Однако после выключения обогащающего 
импульса напряжения и закорачивания полевого электрода с одним из 
токовых электродов происходит резкое уменьшение проводимости CdS на 

---

25 
несколько порядков величины, вплоть до полного истощения всего объема 
полупроводниковой пластинки – т.н. ,,эффект запирания тока” (точнее: 
эффект последействия при эффекте поля) [4]. Оно обусловлено полем 
накопленного на поверхностных уровнях индуцированного (отрицательного) 
заряда, который теперь создает в объеме режим обеднения на основные 
носители тока. 
При амплитудах входного сигнала, превышающих некоторую 
критическую величину U
п 
кр
, 
происходит истощение всего объема кристалла 
на свободные носители тока и наблюдается запирание (отсутствие) тока 
через кристалл (между стоком и истоком) в течение некоторого промежутка 
времени τ
з
. Это (τ
з
) и есть состояние памяти в данном ЗУ. Таким образом, 
запоминаемый сигнал поступает в элемент в виде импульса электрического 
напряжения, иаотсутствие стационарного тока в цепи исток-сток 
соответствует запоминанию сигнала в элементе, и наличие тока - его 
отсутствию, что значительно упрощает операцию опроса. Длительность 
непроводящего состояния τ
з 
и определяет время запоминания импульса – 
сигнала и намного превышает длительность самого П-импульса напряжения. 
Например, при комнатной температуре τ
з 
достигает десятков минут и часов. 
Отпирание тока через кристалл (стирание памяти) обусловлено 
восстановлением равновесия между захватом, генерацией и рекомбинацией 
носителей тока во всем объеме полупроводника , а также на его поверхности 
и зависит от ряда факторов. Так, увеличение интенсивности света L приводит 
к резкому уменщению τ
з 
а уменьшение L – к увеличению τ
з
(рис. 2); 
увеличение амплитуды поступающего сигнала в виде U
п
увеличивает τ
з 
и 
наоборот. Таким образом, варьируя величиной интенсивности освещения и
амплитудой поступающего импульса напряжения можно изменять τ
з 
в 
широких пределах. Оказывается, для компьютерной техники и технологии 
обработки больших массивов информации немаловажную роль играет 
возможность управления длительностью памяти рассматриваемого ЗУ 
изменяя одну из двух факторов управляющего звена при неизменности 
второго фактора. Например, в данном ЗУ τ
з
можно изменять от 10
-4
сек до 
часов варьируя интенсивность освещения при неизменной величине 
подобранного напряжения U
п
и наоборот. 

---

26 
Резко возрастает τ
з
с понижением температуры. При температуре 
жидкого азота τ
з
достигает суток. Хранение образцов в течение нескольких 
месяцев при комнатной температуре приводило к заметному увеличению 
времени запоминания τ
з
что мы объясняем увеличением глубины залегания 
т.н. медленных поверхностных состояний (ПЭС) т.е. уровней прилипания для 
основных носителей тока, электронов, на поверхности и приповерхностном 
слое полупроводниковой пластинки. Такой процесс увеличения τ
з
также 
возможен вследствие возрастания относительной концентрации ПЭС со 
временем в атмосфере воздуха, вследствие адсорбции различных его 
фрагментов. Таким образом, отмечаем уникальную, не имеющую аналогов в 
микроэлектронике, особенность созданного ЗУ − длительное использование 
которого не приводит, как обычно бывает, к ухудшению параметров прибора, 
а, наоборот, к улучшению его рабочих характеристик.
Материалы данной работы доложены на II международной
конференции по Оптическим и фотоэлектрическим явлениям в 
полупроводниковых микро- и наноструктурах и принято решение направить 
для опубликования на страницах журнала «Физика и Техника 
Полупроводников»