ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам и может быть использовано для записи информации в приборах, используемых в условиях повышенной радиации.
Известен элемент памяти, выполненный в виде многослойной структуры на анизотропном магниторезистивном эффекте со схемами управления и контактными площадками на двухслойной FeNiCo пленки [1].
Недостатком известного устройства является низкое значение полезного сигнала, так как максимальное изменение электросопротивления, обусловленное анизотропным магниторезистивным эффектом, составляет менее 2,5%. Соответственно малая величина сигнала считывания усложняет полупроводниковые схемы управления, сформированные на одной подложке с запоминающим элементом.
Известен электромеханический элемент памяти, содержащий опорную плату, изоляционный слой, упругодеформируемые балки, электростатический привод с электродами управления, площадки крепления [2].
Электромеханический элемент памяти включает контактную пару с двумя консольными балками, закрепленными при помощи площадок крепления на опорной плате, электростатический привод, который подключает или отключает контактную пару. Причем подключение и отключение соответствует логической единице или нулю.
Недостатком этого устройства является низкая энергоэффективность то есть более высокое энергопотребление хотя это устройство относится к энергонезависимым электромеханическим элементам памяти. Это происходит вследствие того, что переключение или стадия записи данных проходит в 4 стадии. Соответственно, требует большего потребления энергии. Другим недостатком является низкая надежность, так как предусматривает строгую последовательность переключения упругодеформируемых балок для записи данных. При сбое последовательности или при воздействии внешних факторов во время процесса переключения достоверной записи данных не происходит. Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, являются повышение энергоэффективности, увеличение надежности. Для достижения этого в электромеханическом элементе памяти, содержащем опорную плату, изоляционный слой, упругодеформируемые балки, электромеханический привод с электродами управления, площадки крепления, сформирована единая упругодеформируемая балка, предварительно изогнутая относительно ее нейтрального положения, а на одном из электродов электромеханического привода в верхнем ее слое сформирован эмиттер автоэмиссионного диода.
Признаком, отличающим электромеханический элемент памяти от известного является то, что сформирована одна упругодеформируемая балка, причем единая упругодеформируемая балка предварительно изогнута относительно ее нейтрального положения, а на одном из электродов электромеханического привода в верхнем слое сформирован эмиттер автоэмиссионного диода. В устройстве сформирована единая упругодеформируемая балка, что не требует для записи данных замыкание или размыкание двух консольных балок как в прототипе в строго определенной последовательности. Иначе, например, для записи логической единицы запишется снова логический ноль. Единая упругодеформируемая балка предварительно изогнута относительно ее нейтрального положения, то есть уже предварительно находится в состоянии логического нуля или логической единицы. Таким образом, процесс записи данных сокращен как минимум вдвое. Соответственно повышается энергоэффективность так как требуется меньшее потребление энергии. Повышается надежность, так как процесс записи данных сводится к минимуму, соответственно работа устройства не зависит от строгой последовательности переключения и минимально зависит от внешних факторов.
На фиг. 1 изображен электромеханический элемент памяти, где:
1 - опорная плата,
2 - единая упругодеформируемая балка,
электромеханический привод с электродами управления: 3 - «электрод - I», 4 - «электрод II - анод», 5 - «электрод - III»,
6 - эмиттер автоэмиссионного диода,
7 - площадки крепления,
8 - диэлектрический слой.
Электромеханический элемент памяти, содержит опорную плату 1, на которой через площадки крепления 7 закреплена единая упругодеформируемая балка 2. По обе стороны единой упругодеформируемой балки 2 через диэлектрический слой 8 сформированы «электрод - I» 3 и «электрод - III» 5, являющиеся частью электромеханического привода. Другой частью электромеханического привода является единая упругодеформируемая балка 2, которая одновременно его центральный электрод «электрод II - анод» 4. Сверху «электрода I» 3 через диэлектрический слой 8 сформирован эмиттер автоэмиссионного диода 6.
Электромеханический элемент памяти работает следующим образом.
Электромеханический привод с электродами управления «электрод - I» 3 и «электрод - III» 5 позволяют перемещать единую упругодеформируемую балку 2 с центральным электродом «электрод II - анод» 4, записывая логическую 1 или 0. Эмиттер автоэмиссионного диода 6 необходим для считывания информации. При перемещении единой упругодеформируемой балки 2 с центральным электродом «электрод II - анод» 4 к эмиттеру автоэмиссионного диода 6 и при подаче отрицательного потенциала на эмиттер автоэмиссионного диода 6 и положительного потенциала на «электрод II - анод» 4 при разности потенциалов, превышающей пороговое напряжение эмиссии, между эмиттером автоэмиссионного диода 6 и «электрод II - анод» 4 будет проходить эмиссионный ток. То есть соответствует логической 1. Если же при этих потенциалах переместить единую упругодеформируемую балку 2 с центральным электродом «электрод II - анод» 4 к «электрод - III» 5, то разность потенциалов будет меньше порогового напряжения эмиссии и ток не будет проходить. Это соответствует логическому 0.
Источники информации:
1. Патент РФ №2081460.
2. Патент 118 №6473361 - прототип.