DE1464880B2 - Elektronische Schaltanordnung unter Verwendung von sperrschichtfreien Halbleiter-Schaltelementen - Google Patents
Elektronische Schaltanordnung unter Verwendung von sperrschichtfreien Halbleiter-SchaltelementenInfo
- Publication number
- DE1464880B2 DE1464880B2 DE19641464880 DE1464880A DE1464880B2 DE 1464880 B2 DE1464880 B2 DE 1464880B2 DE 19641464880 DE19641464880 DE 19641464880 DE 1464880 A DE1464880 A DE 1464880A DE 1464880 B2 DE1464880 B2 DE 1464880B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semiconductor body
- semiconductor
- electrodes
- switching arrangement
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 24
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title description 5
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 244000144992 flock Species 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/80—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays
- H10B63/82—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays the switching components having a common active material layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
- H10N70/021—Formation of switching materials, e.g. deposition of layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
- H10N70/253—Multistable switching devices, e.g. memristors having three or more electrodes, e.g. transistor-like devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
- H10N70/8828—Tellurides, e.g. GeSbTe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf eine elektronische Schaltanordnung, die unter Verwendung
von sperrschichtfreien Halbleiter-Schaltelementen aufgebaut ist, welche beim Überschreiten eines
Schwellenwertes einer angelegten Spannung vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand schalten,
und schützt das Merkmal, daß mindestens zwei solcher Halbleiter-Schaltelemente in einem einzigen
Halbleiterkörper vereinigt sind.
Es sind bereits sperrschichtfreie Halbleiter-Schaltelemente bekannt, die beim Überschreiten eines
Schwellenwerts der angelegten Spannung vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand schalten.
Diese bestehen beispielsweise aus den Systemen Arsen und Tellur sowie Jod oder Brom oder Selen. An
diese Halbleiter-Schaltelemente sind zwei Elektroden angelegt.
Im Gegensatz zu Mehrschichtdioden mit ähnlicher Schaltfunktion hat ein sperrschichtfreies Halbleiter-Schaltelement
die Eigenschaft, daß nicht sein gesamter Körper vom hochohmigen in den niederohmigen
Zustand und wieder zurückschaltet, sondern lediglich ein bei jedem Einschaltvorgang neu entstehender
Pfad, der sich zwar mit zunehmender Stromstärke verbreitert, aber immer noch einen relativ kleinen
Querschnitt hat. Das außerhalb dieses Strompfades liegende Material bleibt daher hochohmig und dient
als Isolationswiderstand gegenüber den benachbarten Festkörperschaltern.
Im allgemeinen läßt es sich nicht vorhersagen, an welcher Stelle sich jeweils der Strompfad bildet. Sicher
ist nur, daß dieser Strompfad den kürzesten Weg zwischen den beiden Elektroden des zugehörigen Halbleiterkörpers
nimmt. Daher genügt es normalerweise, wenn die Elektroden so angeordnet sind, daß sich die
möglichen Strompfade zwischen zwei Elektroden nicht mit den möglichen Strompfaden zwischen benachbarten
Elektroden treffen können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Hauptpatentanmeldung wird vorgeschlagen, daß die Elektroden
streifenförmig ausgebildet und auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterkörpers jeweils in parallelen Scharen derart angeordnet
sind, daß die beiden Scharen miteinander einen Winkel bilden.
Auf diese Weise ergibt sich eine elektronische Schaltanordnung in der Form eines Gitters, bei dem
jedes Halbleiter-Schaltelement durch die Kombination einer Streifenelektrode der einen Seite mit einer
Streifenelektrode der anderen Seite definiert ist. Eine solche Anordnung ist beispielsweise als Schaltungsmatrix geeignet, die durch Anlegen einer Spannung
an ein bestimmtes Elektrodenpaar einen genau definierten Schaltweg öffnet, besonders günstig ist die
Anordnung für zu speichernde elektrische Schaltverbindungen.
Eine solche Schaltanordnung läßt sich beispielsweise
sehr einfach dadurch herstellen, daß das Halbleitermaterial und die Elektroden einfach aufgedampft
werden. Auch das Flammenspritzen, die elektrolytische Abscheidung und die Kathodenzersteubung
kommen hierfür in Betracht. Eine besonders günstige Möglichkeit der Herstellung besteht darin,' daß der
Körper durch Erstarrenlassen einer Legierungsschmelze erzeugt und die Elektroden währenddessen
mit der Schmelze in Berührung gehalten werden.
Besonders interessant ist in diesem Zusammenhang die Anwendung von Halbleiterkörpern, die überwiegend
aus Tellur mit Zusätzen aus Elementen der Gruppen IV und V des Periodischen Systems bestehen.
Es handelt sich um sperrschichtfreie, häufig polykristalline, absolut symmetrische Halbleiter-Schaltelemente,
die hochbelastbar und sehr leicht herstellbar sind. Außerdem kann man ihren Schwellenwert
durch Wahl des Mischungsverhältnisses oder durch die Dicke des Körpers nach Belieben einstellen.
Als Beispiel sei ein Material genannt, das aus
ίο 67,5% Tellur, 25% Arsen und 7,5% Germanium
besteht. Die Herstellung kann durch Aufdampfen auf eine Metallplatte, durch Sintern, durch Erstarrenlassen
einer Legierungsschmelze od. dgl. erfolgen.
Die Halbleiterkörper dieser Zusammensetzung schalten beim Anlegen einer genügend großen Steuerspannung in den niederohmigen Zustand und etwa beim Nulldurchgang des Stromes in den hochohmigen Zustand zurück. Im Gegensatz dazu stehen Halbleiterkörper, die beim Abklingen des Stromes nicht in den hochohmigen Zustand zurückkehren, sondern erst beim Überschreiten eines Schwellenwerts des hindurchfließenden Stromes. Solche Speicherelemente können beispielsweise überwiegend aus Tellur und einem Element der Gruppe IV des Periodischen Systems erzeugt werden. Brauchbar ist z. B. eine Zusammensetzung von 90% Tellur und 10% Germanium.
Die Halbleiterkörper dieser Zusammensetzung schalten beim Anlegen einer genügend großen Steuerspannung in den niederohmigen Zustand und etwa beim Nulldurchgang des Stromes in den hochohmigen Zustand zurück. Im Gegensatz dazu stehen Halbleiterkörper, die beim Abklingen des Stromes nicht in den hochohmigen Zustand zurückkehren, sondern erst beim Überschreiten eines Schwellenwerts des hindurchfließenden Stromes. Solche Speicherelemente können beispielsweise überwiegend aus Tellur und einem Element der Gruppe IV des Periodischen Systems erzeugt werden. Brauchbar ist z. B. eine Zusammensetzung von 90% Tellur und 10% Germanium.
Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Schaltanordnung und
F i g. 2 eine Draufsicht auf F i g. 1 mit abgenommener Isolierschicht.
Auf einem Isolierkörper 1 sind mehrere parallele Elektrodenstreifen 2 angeordnet. Darüber ist eine
Schicht 3 aus sperrschichtfreiem Halbleiter-Schaltmaterial angeordnet. Es folgen mehrere parallele
Elektrodenstreifen 4 in einem Isoliermaterial 5. Die Schar der Streifen 2 steht senkrecht zu der Schar der
Streifen 4. Nimmt man an, daß an die beiden durch einen Pfeil in F i g. 2 gekennzeichneten Leiter eine
Spannung über dem Schwellenwert der Schicht 3 gelegt wird, so ergibt sich zwischen den beiden Elektroden
ein Bereich 6, in dem ein leitender Strompfad entstehen kann. Die einzelnen Bereiche 6 sind durch
immer hochohmig bleibendes Material voneinander getrennt.
Claims (5)
1. Elektronische Schaltanordnung, die unter Verwendung von sperrschichtfreien Halbleiter-Schaltelementen
aufgebaut ist, welche beim Überschreiten eines Schwellenwerts einer angelegten Spannung vom hochohmigen in den niederohmigen
Zustand schalten, wobei mindestens zwei Halbleiter-Schaltelemente in einem einzigen Halbleiterkörper
vereinigt sind, nach Patentanmeldung P 1 263 079.4-31, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (2, 4) streifenförmig ausgebildet und auf zwei einander gegenüberliegenden
Seiten des Halbleiterkörpers (3) jeweils in parallelen Scharen derart angeordnet sind, daß
die beiden Scharen miteinander einen Winkel bilden.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper
(3) überwiegend aus Tellur mit Zusätzen aus
Elementen der Gruppen IV und V des Periodischen Systems besteht.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (3)
überwiegend aus Tellur und einem Element der Gruppe IV des Periodischen Systems besteht.
4. Verfahren zur Herstellung der Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper und die Elektroden aufgedampft werden.
5. Verfahren zur Herstellung der Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper durch Erstarrenlassen einer Legierungsschmelze erzeugt
und die Elektroden währenddessen mit der Schmelze in Berührung gehalten werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED0044333 | 1964-05-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1464880A1 DE1464880A1 (de) | 1968-12-05 |
| DE1464880B2 true DE1464880B2 (de) | 1970-11-12 |
Family
ID=7048243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19641464880 Pending DE1464880B2 (de) | 1964-05-05 | 1964-05-05 | Elektronische Schaltanordnung unter Verwendung von sperrschichtfreien Halbleiter-Schaltelementen |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3358192A (de) |
| BE (1) | BE663477A (de) |
| DE (1) | DE1464880B2 (de) |
| FR (1) | FR1432260A (de) |
| GB (1) | GB1083154A (de) |
| NL (1) | NL6505614A (de) |
| SE (1) | SE325642B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2215467A1 (de) * | 1971-04-30 | 1972-11-30 | Energy Conversion Devices Inc | Elektronische Steuereinrichtung |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL32745A (en) * | 1968-08-22 | 1973-06-29 | Energy Conversion Devices Inc | Method and apparatus for producing,storing and retrieving information |
| US3614557A (en) * | 1969-05-16 | 1971-10-19 | Nasa | Shielded-cathode mode bulk effect devices |
| US4050082A (en) | 1973-11-13 | 1977-09-20 | Innotech Corporation | Glass switching device using an ion impermeable glass active layer |
| US3962715A (en) * | 1974-12-03 | 1976-06-08 | Yeshiva University | High-speed, high-current spike suppressor and method for fabricating same |
| DE10221657A1 (de) * | 2002-05-15 | 2003-11-27 | Infineon Technologies Ag | Informationsmatrix |
| TWI233204B (en) * | 2002-07-26 | 2005-05-21 | Infineon Technologies Ag | Nonvolatile memory element and associated production methods and memory element arrangements |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2994121A (en) * | 1958-11-21 | 1961-08-01 | Shockley William | Method of making a semiconductive switching array |
| NL282170A (de) * | 1961-08-17 | |||
| DE1252819B (de) * | 1961-11-06 | 1967-10-26 | Western Electric Company Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.) | Elektronisches Festkörperbauelement |
| US3254276A (en) * | 1961-11-29 | 1966-05-31 | Philco Corp | Solid-state translating device with barrier-layers formed by thin metal and semiconductor material |
-
1964
- 1964-05-05 DE DE19641464880 patent/DE1464880B2/de active Pending
-
1965
- 1965-04-23 GB GB17254/65A patent/GB1083154A/en not_active Expired
- 1965-04-29 SE SE05675/65A patent/SE325642B/xx unknown
- 1965-05-03 NL NL6505614A patent/NL6505614A/xx unknown
- 1965-05-04 US US453157A patent/US3358192A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-05-04 FR FR15670A patent/FR1432260A/fr not_active Expired
- 1965-05-05 BE BE663477A patent/BE663477A/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2215467A1 (de) * | 1971-04-30 | 1972-11-30 | Energy Conversion Devices Inc | Elektronische Steuereinrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1083154A (en) | 1967-09-13 |
| NL6505614A (de) | 1965-11-08 |
| BE663477A (de) | 1965-09-01 |
| FR1432260A (fr) | 1966-03-18 |
| US3358192A (en) | 1967-12-12 |
| DE1464880A1 (de) | 1968-12-05 |
| SE325642B (de) | 1970-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1959438C3 (de) | Verfahren zum Herstellen elektrisch leitender Verbindungen zwischen mehreren Schaltungselementen einer auf oder in einem Trägerkörper ausgebildeten integrierten Schaltung | |
| DE1954967A1 (de) | Durch Filmauftrag hergestellte Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE1260029B (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen auf einem Halbleitereinkristallgrundplaettchen | |
| DE1965546A1 (de) | Halbleiterbauelement | |
| DE1080696B (de) | Transistor, insbesondere Unipolartransistor, mit einem ebenen Halbleiterkoerper und halbleitenden, zylindrischen Zaehnen auf dessen Oberflaeche und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2063579A1 (de) | Halbleitereinnchtung | |
| DE1266353B (de) | Matrixfoermige Anordnung von Oxydschichtdioden zur Verwendung als manipulierbarer Festwertspeicher oder Informationsumsetzer | |
| DE1115837B (de) | Flaechentransistor mit einem plaettchenfoermigen Halbleiterkoerper | |
| DE1464880B2 (de) | Elektronische Schaltanordnung unter Verwendung von sperrschichtfreien Halbleiter-Schaltelementen | |
| DE2839044A1 (de) | Halbleiterbauelement mit schottky- sperrschichtuebergang | |
| DE3011952C2 (de) | Sperrfreier niederohmiger Kontakt auf III-V-Halbleitermaterial | |
| DE1236660B (de) | Halbleiteranordnung mit einem plattenfoermigen, im wesentlichen einkristallinen halbleiterkoerper | |
| DE1160079B (de) | Elektrische Schmelzsicherung mit drahtfoermigem Schmelzleiter | |
| DE1293900B (de) | Feldeffekt-Halbleiterbauelement | |
| DE2417248A1 (de) | Elektronische festkoerper-steuervorrichtung und schaltung fuer diese | |
| DE1212221B (de) | Halbleiterbauelement mit einem scheibenfoermigen Halbleiterkoerper und zwei sperrfreien Basiselektroden | |
| DE1439674C3 (de) | Steuerbares und schaltbares pn-Halbleiterbauelement für große elektrische Leistungen | |
| DE1137078B (de) | Halbleitervorrichtung mit mehreren stabilen Halbleiterelementen | |
| DE2247882A1 (de) | Elektrisches relais | |
| DE3322264A1 (de) | Halbleiterlaser | |
| DE2606885B2 (de) | Halbleiterbauelement | |
| DE2237086C3 (de) | Steuerbares Halbleitergleichrichterbauelement | |
| DE2011851C3 (de) | Elektrische Speichermatrix in Kompaktbauweise. | |
| DE1800193A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Kontakten | |
| DE1163977B (de) | Sperrfreier Kontakt an einer Zone des Halbleiterkoerpers eines Halbleiterbauelementes |