6.12. МДП-транзистор как элемент памяти

Рассмотрим RC-цепочку, состоящую из последовательно соединенных нагрузочного сопротивления R_H ≈ 1 МОм и полевого транзистора с изолированным затвором, приведенную на рисунке 6.15а, б. Если в такой схеме МДП-транзистор открыт, сопротивление его канала составляет десятки или сотни Oм, все напряжение питания падает на нагрузочном сопротивлении RН и выходное напряжение U_вых близко к нулю.

Если МДП-транзистор при таком соединении закрыт, сопротивление между областями истока и стока велико (сопротивление р-n перехода при обратном включении), все напряжение питания падает на транзисторе и выходное напряжение U_вых близко к напряжению питания U_пит. Как видно из приведенного примера, на основе системы резистор - МДП-транзистор легко реализуется элементарная логическая ячейка с двумя значениями: ноль и единица. Реализовать такую схему можно несколькими вариантами. В одном из них выбирается МДП-транзистор со встроенным каналом и при напряжении на затворе, равном нулю, реализуется случай, соответствующий приведенному на рисунке 6.15а.

Рис. 6.15. Схема, поясняющая работу МДП-транзистора в качестве элемента запоминающего устройства
а) открытое состояние; б) закрытое состояние

После подачи на затвор напряжения V_G транзистор закрывается и реализуется условие, показанное на рисунке 6.15б. В другом варианте выбирается МДП-транзистор с индуцированным каналом и при напряжении на затворе V_G, равном нулю, транзистор закрыт и реализуется случай, приведенный на рисунке 6.15б. При подаче на затвор обедняющего напряжения транзистор открывается и реализуется случай, соответствующий приведенному на рисунке 6.15а.

Одним из недостатков приведенной элементарной ячейки информации является необходимость подведения на все время хранения информации напряжения к затворному электроду. При отключении напряжения питания записанная информация теряется. Этого недостатка можно было бы избежать, если в качестве МДП-транзистора использовать такой транзистор, у которого регулируемым образом можно было бы менять пороговое напряжение V_T. Тогда при положительном пороговом напряжении V_T > 0 (n-канальный транзистор) МДП-транзистор закрыт и реализуется случай, соответствующий приведенному на рисунке 6.18б. При отрицательном пороговом напряжении V_T < 0 МДП-транзистор закрыт и реализуется случай, соответствующий приведенному на рисунке 6.18а.