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Aufbau von permanenten Speicherzellen oder eFuses aus Kohlenstoff-Nanotubes

IP.com Disclosure Number: IPCOM000035607D
Original Publication Date: 2005-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Feb-25
Document File: 2 page(s) / 511K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Neben Graphit und Diamant gibt es noch eine dritte Form des Kohlenstoffs. Er laesst sich in einer wabenfoermige Struktur erzeugen, die sich selbststaendig zu schmalen Roehrchen aufwickelt. Diese Kohlenstoff-Roehrchen (Nanotubes) leiten den elektrischen Strom sehr gut. Dies beruht darauf, dass in diesen Roehrchen die Kohlenstoffatome regelmaessig angeordnet sind. Allerdings existiert fuer ein gegebenes Kohlenstoff-Roehrchen ein Maximalstrom. Steigt die Stromstaerke durch das Roehrchen darueber hinaus, hat dies die irreversible Zerstoerung des Kohlenstoff-Roehrchens zur Folge. Es wird vorgeschlagen, Kohlenstoff-Roehrchen fuer einmal beschreibbare Speicherzellen und/oder als elektrische Sicherungen (eFuses) einzusetzen. Dabei wird das Verfahren der „e-Fuses“ in folgender Weise modifiziert: Anstelle der konventionellen Halbleiterstrukturen zwischen den metallischen Strukturen werden Verbindungen aus Kohlenstoff-Nanotubes eingesetzt (Abb. 1). Dazu werden bei der Fertigung des Speicherbausteins zwei metallische Strukturen zunaechst mittels eines oder mehrerer paralleler Nanotubes verbunden. Zum Beschreiben einer solchen Speicherzelle wird das oder werden die Nanotube(s) durch einen kurzen Strompuls geeigneter Staerke zerstoert. Dadurch wird das Beschreiben einer schon vergossenen Schaltung moeglich. Dies kann z.B. eingesetzt werden, um defekte Speicherzellen in einem Speicher auszublenden und/oder die Anfrage in einen redundanten Speicher umzuleiten.

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S

Aufbau von permanenten Speicherzellen oder eFuses aus Kohlenstoff- Nanotubes

Idee: Dr. Georg Erhard Eggers, DE-Muenchen; Dr. Franz Kreupl, DE-Muenchen; Herbert

Benzinger, DE-Muenchen; Ingo Bormann, DE-Muenchen; Martin Schnell, DE-Muenchen

Neben Graphit und Diamant gibt es noch eine dritte Form des Kohlenstoffs. Er laesst sich in einer wabenfoermige Struktur erzeugen, die sich selbststaendig zu schmalen Roehrchen aufwickelt. Diese Kohlenstoff-Roehrchen (Nanotubes) leiten den elektrischen Strom sehr gut. Dies beruht darauf, dass in diesen Roehrchen die Kohlenstoffatome regelmaessig angeordnet sind. Allerdings existiert fuer ein gegebenes Kohlenstoff-Roehrchen ein Maximalstrom. Steigt die Stromstaerke durch das Roehrchen darueber hinaus, hat dies die irreversible Zerstoerung des Kohlenstoff-Roehrchens zur Folge.

Es wird vorgeschlagen, Kohlenstoff-Roehrchen fuer einmal beschreibbare Speicherzellen und/oder als elektrische Sicherungen (eFuses) einzusetzen. Dabei wird das Verfahren der "e-Fuses" in folgender Weise modifiziert: Anstelle der konventionellen Halbleiterstrukturen zwischen den metallischen Strukturen werden Verbindungen aus Kohlenstoff-Nanotubes eingesetzt (Abb. 1). Dazu werden bei der Fertigung des Speicherbausteins zwei metallische Strukturen zunaechst mittels eines oder mehrerer paralleler Nanotubes verbunden. Zum Beschreiben einer solchen Speicherzelle wird das oder werden die Nanotube(s) durch einen kurzen Strompuls geeigneter Staerke zerstoert. Dadurch wird das Beschreiben einer schon vergossenen Schaltung moeglich. Dies kann z.B. eingesetzt werden, um defekte Speicherzellen in einem Speicher auszublenden und/oder die Anfrage in einen redundanten Speicher umzuleiten.

Die Nanotube-Fuses (elektrische Sicherungen) koennen wahlweise im Frontend-Be...