ITGE20120083A1

ITGE20120083A1 - "SEMICONDUCTOR ELEMENTS STORAGE INFORMATION SYSTEM"

Info

Publication number: ITGE20120083A1
Application number: IT000083A
Authority: IT
Inventors: Francesco Querini
Original assignee: Francesco Querini
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-02-25

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Sistema di memorizzazione di informazioni su elementi a semiconduttore”, DESCRIPTION of the patent for industrial invention entitled: "Information storage system on semiconductor elements",

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un sistema di memorizzazione di informazioni ed in particolare un sistema di memorizzazione delle informazioni su elementi a semiconduttore, ad esempio diodi a giunzione, in maniera inalterabile e incancellabile. The present invention relates to an information storage system and in particular a system for storing information on semiconductor elements, for example junction diodes, in an unalterable and indelible way.

Come è noto esistono svariati sistemi di memorizzazione di una o più informazioni in formato digitale, ad esempio dischi ottici quali Compact Disc (CD), Digital Versatile Disk (DVD), memorie cosiddette “flash”, ad esempio per macchine fotografiche o altro. Un insieme di dati memorizzati in precedenza su un supporto quale un disco rigido di un elaboratore può essere facilmente spostato su memorie a stato solido, per l’appunto dischi ottici o altro. Tale facilità di spostamento dei dati ingenera nell’utente una falsa sensazione di sicurezza, poiché lo porta a ritenere erroneamente che la semplicità di creazione di copie identiche di informazioni e dati su ad esempio dei dischi ottici corrisponda automaticamente ad una migliore tutela delle informazioni stesse. As is known, there are various storage systems for one or more information in digital format, for example optical discs such as Compact Disc (CD), Digital Versatile Disk (DVD), so-called “flash” memories, for example for cameras or other. A set of data previously stored on a medium such as a hard disk of a computer can be easily moved to solid state memories, to be precise optical discs or other. This ease of data movement generates a false feeling of security in the user, as it leads him to mistakenly believe that the simplicity of creating identical copies of information and data on, for example, optical discs automatically corresponds to better protection of the information itself.

Tale valutazione prescinde invece dalla qualità e soprattutto dalla durata nel tempo dei vari supporti di memorizzazione, è infatti noto e risaputo che attualmente nessun supporto di memorizzazione è garantito intrinsecamente per tempi di mantenimento molto lunghi, pur partendo dalla necessità di rispettare precise regole di immagazzinamento dei supporti. In particolare la durata di memorizzazione delle informazioni su dischi ottici dipende da fattori quali temperatura, umidità e presenza di luce, i quali se non adeguatamente controllati, possono comportare tempi di durata di tali supporti di memorizzazione molto inferiori alle aspettative, soprattutto a causa del degrado od ossidazione dello strato fotosensibile. This evaluation does not take into account the quality and above all the duration over time of the various storage media, it is in fact known and well known that currently no storage medium is intrinsically guaranteed for very long maintenance times, although starting from the need to comply with precise rules for storing the supports. In particular, the duration of information storage on optical discs depends on factors such as temperature, humidity and the presence of light, which if not adequately controlled, can lead to the duration of these storage media much lower than expected, especially due to degradation. or oxidation of the photosensitive layer.

Le memorie flash memorizzano le informazioni sotto forma di cariche elettriche contenute all’interno di celle che possono essere concettualmente descritte come condensatori. A causa dell’impossibilità di creare isolanti perfetti, le cariche elettriche memorizzate all’interno delle celle tendono lentamente, con il passare del tempo, a fluire causando perdite di informazioni. Flash memories store information in the form of electrical charges contained within cells that can be conceptually described as capacitors. Due to the impossibility of creating perfect insulators, the electrical charges stored inside the cells tend to flow slowly over time, causing loss of information.

Lo scopo della presente invenzione è pertanto superare gli inconvenienti dei supporti per memorizzazione noti citati precedentemente, in particolare supporti a stato solido quali dischi ottici o memorie di tipo flash. The object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the previously mentioned known storage media, in particular solid state media such as optical discs or flash-type memories.

Tale scopo viene raggiunto dalla presente invenzione mediante un sistema di memorizzazione delle informazioni secondo la combinazione di caratteristiche della rivendicazione indipendente 1 . This object is achieved by the present invention by means of an information storage system according to the combination of features of the independent claim 1.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche del presente sistema sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Further advantageous characteristics of the present system are the subject of the dependent claims.

Vantaggiosamente, il presente sistema utilizza una o più matrici di elementi a semiconduttore, quali diodi a giunzione, nella quale per un numero opportuno di diodi le relative giunzioni possano essere danneggiate in modo controllato e irreversibile, applicando una tensione maggiore o uguale alla tensione di breakdown atta ad innestare il cosiddetto “effetto valanga”; in questo modo su un singolo diodo, attraverso il suo cambiamento di stato, viene memorizzata un’informazione in maniera unica, definitiva e indelebile, senza la possibilità che possa variare nel tempo a causa ad esempio di fattori esterni, quali luce, temperatura e umidità, citati precedentemente e che possono determinare danneggiamenti nelle normali memorie a stato solido, quali dischi ottici o memorie flash. Tali diodi a giunzione saranno disposti in numero e posizioni adeguate su relativi circuiti integrati. In pratica, vantaggiosamente, il danneggiamento controllato di un determinato elemento a semiconduttore comporta la memorizzazione di una singola informazione, cioè di un singolo bit. Advantageously, the present system uses one or more arrays of semiconductor elements, such as junction diodes, in which for an appropriate number of diodes the relative junctions can be damaged in a controlled and irreversible way, by applying a voltage greater than or equal to the breakdown voltage. able to trigger the so-called "avalanche effect"; in this way on a single diode, through its change of state, information is stored in a unique, definitive and indelible way, without the possibility that it may vary over time due, for example, to external factors, such as light, temperature and humidity , mentioned above and which can cause damage to normal solid state memories, such as optical discs or flash memories. Such junction diodes will be arranged in adequate numbers and positions on related integrated circuits. In practice, advantageously, the controlled damage of a determined semiconductor element involves the storage of a single information, that is, of a single bit.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione verranno meglio compresi nel corso della seguente descrizione, considerata a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita ai disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the present invention will be better understood in the course of the following description, considered by way of non-limiting example and referring to the attached drawings, in which:

- la fig. 1 illustra uno schema a blocchi funzionale di un sistema di memorizzazione di informazioni secondo la presente invenzione posizionato su un apposito supporto, ad esempio un circuito stampato e comprendente un circuito integrato contenente una o più matrici di diodi di tipo Zener; - fig. 1 illustrates a functional block diagram of an information storage system according to the present invention positioned on a suitable support, for example a printed circuit and comprising an integrated circuit containing one or more Zener diode arrays;

- la fig. 2 illustra un esempio di matrice di diodi di tipo Zener con relativo circuito di controllo, atto ad effettuare il danneggiamento controllato di un determinato diodo; - fig. 2 illustrates an example of a Zener-type diode matrix with relative control circuit, suitable for carrying out controlled damage to a given diode;

- la fig. 3 illustra la matrice di diodi di fig. 1 nella quale viene danneggiato in maniera controllata un secondo diodo; - fig. 3 shows the diode matrix of fig. 1 in which a second diode is damaged in a controlled manner;

- la fig. 4 illustra la matrice di diodi di fig. 2 e 3 nella quale viene danneggiato in modo controllato un terzo diodo. - fig. 4 shows the diode matrix of fig. 2 and 3 in which a third diode is damaged in a controlled manner.

Con riferimento a tali disegni allegati e con particolare riferimento alla fig. 1 degli stessi, con 1 è indicato un adeguato supporto, ad esempio un circuito stampato, sul quale è prevista una prima linea bus 2 in ingresso, cioè i dati relativi agli indirizzi di linea e di colonna dei diodi, la quale si divide in due linee bus 2’ e 2”: la prima linea 2’ trasferisce i dati degli indirizzi verso un elemento 3 di decodifica degli indirizzi mentre la seconda linea 2” trasferisce i dati verso un elemento contatore 14 di indirizzi, che può essere opzionale. Dall’elemento 3 di decodifica degli indirizzi i dati relativi agli indirizzi di linea vengono inviati attraverso una ulteriore linea bus 4 verso una matrice 5 di elementi a semiconduttore, ad esempio dei diodi di tipo Zener. Dall’elemento 3 di decodifica degli indirizzi si diparte un’ulteriore linea bus 6 che porta i dati verso un elemento multiplexer dati/indirizzi 7 in grado di selezionare i segnali relativi agli indirizzi e ai dati da leggere o scrivere. In pratica tale elemento multiplexer 7 ha il compito di individuare il preciso diodo oggetto di memorizzazione e quindi di danneggiamento controllato. Da tale elemento multiplexer 7 si diparte una linea bus 8 che trasferisce i dati selezionati, cioè sostanzialmente gli indirizzi di colonna, verso un sensore 9 di corrente di cella, ad esempio una resistenza. Tali dati selezionati e relativi agli indirizzi di colonna giungono infine alla matrice 5 di diodi attraverso una linea bus 10. L’elemento multiplexer 7 coopera anche con un’ulteriore linea bus 11 di dati, la quale è bidirezionale, quindi attraverso essa vengono introdotti nel sistema i dati che si vogliono memorizzare, simboleggiati dalla freccia M, e giungono i dati in lettura dal sensore 9 di corrente, simboleggiati dalla freccia L. L’elemento 12 è un generatore di tensione atto a funzionare in due modalità: una prima modalità di programmazione, nella quale uno o più diodi della matrice 5 di diodi vengono danneggiati irreversibilmente ed in modo controllato per memorizzare un dato, come vedremo anche negli esempi successivi; ed una seconda modalità di lettura dei dati memorizzati in tale matrice 5 di diodi. Il generatore 12 di tensione è atto a fornire una tensione tale da alterare la giunzione dei diodi nella matrice 5 ma nello stesso tempo evitare di surriscaldare o creare dissesto al substrato del circuito. Tale generatore 12 di tensione è collegato mediante normali conduttori elettrici 13 opportunamente posizionati all’elemento contatore 14 di indirizzi, al multiplexer 7 ed al sensore 9 di corrente. Si noti che il conduttore 13a di collegamento tra tale generatore 12 di tensione e l’elemento multiplexer 7 fornisce sostanzialmente la tensione di programmazione, il conduttore 13b rappresenta la linea lettura/scrittura, mentre il conduttore 13c rappresenta una linea di disabilitazione della memorizzazione o scrittura. With reference to these accompanying drawings and with particular reference to fig. 1 of the same, 1 indicates a suitable support, for example a printed circuit, on which a first bus line 2 is provided at the input, i.e. the data relating to the line and column addresses of the diodes, which is divided into two bus lines 2 'and 2 ”: the first line 2' transfers the address data to an address decoding element 3 while the second line 2” transfers the data to an address counter element 14, which can be optional. From the address decoding element 3, the data relating to the line addresses are sent through a further bus line 4 to a matrix 5 of semiconductor elements, for example Zener type diodes. From the address decoding element 3, a further bus line 6 departs which carries data to a data / address multiplexer element 7 capable of selecting the signals relating to the addresses and data to be read or written. In practice, this multiplexer element 7 has the task of identifying the precise diode object of memorization and therefore of controlled damage. A bus line 8 departs from this multiplexer element 7 and transfers the selected data, ie substantially the column addresses, to a cell current sensor 9, for example a resistor. Such selected data and relative to the column addresses finally reach the diode matrix 5 through a bus line 10. The multiplexer element 7 also cooperates with a further data bus line 11, which is bidirectional, therefore through it they are introduced into the arranges the data to be stored, symbolized by the arrow M, and the data is read by the current sensor 9, symbolized by the arrow L. The element 12 is a voltage generator capable of operating in two modes: a first mode of programming, in which one or more diodes of the diode matrix 5 are irreversibly damaged and in a controlled way to memorize a datum, as we will see also in the following examples; and a second mode for reading the data stored in said diode matrix 5. The voltage generator 12 is adapted to supply a voltage such as to alter the junction of the diodes in the matrix 5 but at the same time avoid overheating or creating instability in the substrate of the circuit. This voltage generator 12 is connected by means of normal electrical conductors 13 suitably positioned to the address counter element 14, to the multiplexer 7 and to the current sensor 9. It should be noted that the connection conductor 13a between this voltage generator 12 and the multiplexer element 7 substantially supplies the programming voltage, the conductor 13b represents the read / write line, while the conductor 13c represents a storage or writing disabling line .

La matrice 5 di diodi potrà essere inserita all’interno di un normale circuito integrato ed in essa sono sistemati una serie di elementi a semiconduttore atti ad essere danneggiati irreversibilmente, come detto ad esempio dei diodi Zener. I diodi Zener possono essere polarizzati inversamente, cioè con tensione positiva al catodo e negativa all’anodo, in modo da innescare in essi il cosiddetto “effetto valanga”, se la tensione applicata ne supera il tipico valore di breakdown (Vbk). Quando si supera tale valore di tensione il diodo Zener dimostra una rapido aumento della corrente in transito. Se viene posta in serie ad esso una resistenza di limitazione della corrente di transito il valore di corrente massimo che potrà fluire nel diodo sarà limitato in base alla legge di Ohm e quindi, dimensionando opportunamente il circuito si può evitare il danneggiamento della giunzione PN del diodo. Se invece la corrente non viene in alcun modo limitata o se la resistenza di limitazione, o l’impedenza interna della sorgente di tensione, siano tali da permettere lo scorrimento di una corrente elevata, la giunzione PN, opportunamente dimensionata, si danneggia in maniera controllata e irreversibile. The diode matrix 5 can be inserted inside a normal integrated circuit and a series of semiconductor elements are arranged in it, capable of being irreversibly damaged, as mentioned for example of the Zener diodes. Zener diodes can be reverse biased, that is, with positive voltage at the cathode and negative at the anode, in order to trigger the so-called "avalanche effect" in them, if the applied voltage exceeds the typical breakdown value (Vbk). When this voltage value is exceeded, the Zener diode shows a rapid increase in the current in transit. If a transit current limiting resistor is placed in series with it, the maximum current value that can flow in the diode will be limited according to Ohm's law and therefore, by appropriately dimensioning the circuit, damage to the PN junction of the diode can be avoided. . If, on the other hand, the current is not limited in any way or if the limiting resistance, or the internal impedance of the voltage source, are such as to allow a high current to flow, the PN junction, suitably sized, is damaged in a controlled manner. and irreversible.

In fig. 2 è illustrata l’architettura di una matrice di diodi Zener D0-D15 e del relativo circuito di controllo, descritto secondo lo schema a blocchi funzionale in fig. 1. Per semplicità e a scopo esemplificativo tale matrice è limitata a quattro elementi di memoria su ogni riga e quattro elementi di memoria su ogni colonna. Con R0-R3 sono indicate quattro righe di conduttori elettrici mentre con C0-C3 sono indicate quattro colonne di conduttori elettrici. Come si può osservare in tale schema è possibile applicare a ciascuno dei diodi D0-D15 una tensione in senso inverso al loro normale funzionamento, cioè è possibile polarizzare inversamente ciascuno di tali diodi mediante applicazione di una tensione all’anodo A minore della tensione al catodo K. La tensione che viene applicata è maggiore o uguale alla tensione di breakdown (Vbk), tipica del singolo diodo. Come accennato precedentemente, il generatore 12 di tensione di fig. 1 ha la doppia funzionalità di fornire la tensione di memorizzazione, quindi maggiore o uguale alla tensione Vbk, oppure di fornire la tensione necessaria alla lettura dei dati memorizzati. Si supponga che il presente sistema sia in fase di programmazione e quindi di memorizzazione e si voglia cambiare lo stato del diodo DI, quindi memorizzare su esso un determinato dato. Si noti che la variazione di stato di ogni singolo diodo corrisponde alla memorizzazione definitiva di un’informazione, infatti tale diodo DI passerà per convenzione e irreversibilmente dallo stato “0” allo stato “1”, per cui a tutti gli effetti tale variazione di stato permanente corrisponde alla memorizzazione di un singolo bit. Per compiere tale operazione e quindi cambiare irreversibilmente lo stato del diodo DI è sufficiente portare a livello logico alto le linee R0 e Cl . Tale passaggio a livello alto delle linee R0 e Cl causa il passaggio in conduzione dei relativi elementi di controllo (in questo esempio transistor), quindi di DI. La tensione Vbk come detto è sufficiente per innescare il cosiddetto “effetto valanga” e pertanto nel diodo DI, non essendo prevista alcuna resistenza di limitazione, fluirà una corrente tale da provocarne il danneggiamento controllato della giunzione PN e quindi il cambiamento irreversibile di stato. Dal momento che la giunzione PN del diodo DI è stata danneggiata, da questo momento in poi tale diodo avrà le caratteristiche di un normale conduttore, ovvero permetterà il fluire di correnti elettriche in entrambe le direzioni, risultando in sostanza in “corto circuito”, a prescindere dalla differenza di tensione applicata tra anodo e catodo. Il generatore 12 di tensione di fig. In fig. 2 shows the architecture of a matrix of Zener diodes D0-D15 and the related control circuit, described according to the functional block diagram in fig. 1. For simplicity and by way of example, this matrix is limited to four memory elements on each row and four memory elements on each column. R0-R3 indicates four rows of electrical conductors while C0-C3 indicates four columns of electrical conductors. As can be seen in this diagram, it is possible to apply a voltage to each of the diodes D0-D15 in the opposite direction to their normal operation, i.e. it is possible to reverse bias each of these diodes by applying a voltage to the anode A that is lower than the voltage to the cathode. K. The voltage that is applied is greater than or equal to the breakdown voltage (Vbk), typical of the single diode. As previously mentioned, the voltage generator 12 of FIG. 1 has the dual function of supplying the storage voltage, therefore greater than or equal to the voltage Vbk, or of supplying the voltage necessary for reading the stored data. Let us suppose that the present system is in the programming phase and therefore in the memorization phase and it is desired to change the status of the diode DI, therefore to memorize a certain datum on it. It should be noted that the change in state of each individual diode corresponds to the definitive storage of information, in fact this diode DI will pass by convention and irreversibly from the state "0" to the state "1", so for all intents and purposes this state change permanent corresponds to the storage of a single bit. To carry out this operation and therefore irreversibly change the state of the diode DI it is sufficient to bring the lines R0 and Cl to a high logic level. This passage to a high level of the lines R0 and Cl causes the passage in conduction of the relative control elements (in this example transistor), therefore of DI. The voltage Vbk as mentioned is sufficient to trigger the so-called "avalanche effect" and therefore in the diode DI, since no limiting resistance is provided, a current will flow such as to cause the controlled damage of the PN junction and therefore the irreversible change of state. Since the PN junction of the diode DI has been damaged, from this moment on this diode will have the characteristics of a normal conductor, i.e. it will allow electric currents to flow in both directions, essentially resulting in a "short circuit", to regardless of the voltage difference applied between anode and cathode. The voltage generator 12 of FIG.

1 in una seconda fase di funzionamento potrà applicare una tensione Vi di lettura ai capi del diodo DI, nel quale vi sarà un transito di elettroni tra catodo K e anodo A. Come detto precedentemente per convenzione si può ipotizzare che lo stato iniziale del diodo fosse il livello logico “0” e quindi dopo la memorizzazione esso è passato irreversibilmente nello stato logico “1”, ma potrebbe essere anche il contrario. 1 in a second phase of operation will be able to apply a reading voltage Vi to the ends of the diode DI, in which there will be a transit of electrons between cathode K and anode A. As previously said by convention it can be assumed that the initial state of the diode was the logic level “0” and therefore after the memorization it has irreversibly passed into the logic state “1”, but it could also be the opposite.

In fig. 3 è illustrato simbolicamente il diodo DI la cui giunzione è stata danneggiata in modo controllato. In tale figura è illustrato inoltre a scopo esemplificativo un ulteriore diodo D6 che viene danneggiato in modo controllato applicando la tensione Vbk e attivando le linee RI e C2, mentre in fig. 3 si possono osservare i diodi DI e D6 nei quali è stata memorizzata in maniera irreversibile ed indelebile un’informazione e un ulteriore diodo D7 sottoposto a cambiamento irreversibile di stato mediante l’attivazione delle linee RI e C3. In fig. 3 symbolically illustrates the diode D1 whose junction has been damaged in a controlled manner. In this figure a further diode D6 is also illustrated by way of example, which is damaged in a controlled way by applying the voltage Vbk and activating the lines R1 and C2, while in fig. 3 you can see the diodes DI and D6 in which an information and an additional diode D7 subjected to irreversible change of state by activating the lines RI and C3 was stored in an irreversible and indelible manner.

I diodi programmati, ovvero con la giunzione PN danneggiata in modo controllato, mantengono vantaggiosamente ed in modo permanente lo stato “1” e non possono tornare allo stato “0” precedente, mentre i diodi non programmati potrebbero essere potenzialmente modificati in tempi successivi alla prima memorizzazione. Preferibilmente tale evenienza deve essere evitata, per cui l’elemento o circuito 3 di decodifica degli indirizzi di fig. 1 deve essere progettato in modo tale da non poter indirizzare celle o diodi già indirizzati in precedenza. L’elemento 14 contatore di indirizzi tiene conto del dato di indirizzo di memorizzazione più elevato raggiunto e nel caso si tenti di indirizzare un indirizzo inferiore a tale limite, se nel contempo la linea 13b di lettura/scrittura è in modalità scrittura, cioè memorizzazione, tale elemento attiva la linea 13c di disattivazione della programmazione o scrittura che va ad arrestare il generatore 12 di tensione, in questo caso la tensione di scrittura, cioè la tensione maggiore o uguale a Vbk. La tensione di lettura Vi erogata dal generatore 12 in fase di lettura sarà nettamente inferiore alla tensione Vbk erogata in fase di scrittura ed al contempo la corrente disponibile verrà limitata in modo che il sensore 9 di corrente possa rilevare appropriatamente lo stato del diodo indirizzato. The programmed diodes, that is with the PN junction damaged in a controlled way, advantageously and permanently maintain the state "1" and cannot return to the previous state "0", while the unprogrammed diodes could potentially be modified later than the first. memorization. Preferably, this eventuality must be avoided, so that the element or circuit 3 for decoding the addresses of fig. 1 must be designed in such a way that it cannot address cells or diodes already addressed previously. The address counter element 14 takes into account the highest storage address data reached and if an attempt is made to address an address lower than this limit, if at the same time the read / write line 13b is in write mode, i.e. storage, this element activates the programming or writing deactivation line 13c which stops the voltage generator 12, in this case the writing voltage, ie the voltage greater than or equal to Vbk. The reading voltage Vi delivered by the generator 12 in the reading phase will be significantly lower than the voltage Vbk supplied in the writing phase and at the same time the available current will be limited so that the current sensor 9 can properly detect the state of the addressed diode.

Pertanto il presente sistema di memorizzazione di informazioni permette di memorizzare un dato in modo irreversibile su un determinato elemento a semiconduttore, ad esempio un diodo Zener, mediante il danneggiamento controllato della giunzione PN di tale diodo. In generale, invece dei diodi Zener possono essere utilizzati anche altri elementi a semiconduttore a due o tre terminali, ad esempio transistor a giunzione, tiristori SCR, transistor FET e CMOS o altri. Anche tali elementi possono essere infatti oggetto di danneggiamento controllato della relativa giunzione. Il terminale di controllo (base nei transistor, gate nei FET e SCR) permette di effettuare l’operazione di danneggiamento controllato tramite l’attivazione con segnali di bassa intensità, sfruttando in pratica il tipico elevato guadagno di amplificazione di tali componenti circuitali. Therefore, the present information storage system allows to store data irreversibly on a determined semiconductor element, for example a Zener diode, by means of the controlled damage of the PN junction of this diode. In general, other two- or three-terminal semiconductor elements can also be used instead of Zener diodes, for example, junction transistors, SCR thyristors, FET and CMOS transistors or others. In fact, even these elements can be subject to controlled damage to the relative junction. The control terminal (base in the transistors, gate in the FETs and SCRs) allows to carry out the damage operation controlled by activation with low intensity signals, exploiting in practice the typical high amplification gain of these circuit components.

Quando ai terminali di controllo di tali elementi, come avviene per i diodi, viene applicata un’appropriata corrente o differenza di potenziale di senso opportuno, il componente si attiva in base alla propria caratteristica di funzionamento specifica, facendo fluire una corrente che, in assenza di sistemi di limitazione, tende ad assumere i valori massimi sostenibili dal sistema di alimentazione. Dimensionando in maniera opportuna tali elementi a semiconduttore e permettendo il fluire di una corrente superiore al massimo ammissibile si ottiene il danneggiamento controllato del semiconduttore stesso e quindi, a tutti gli effetti la memorizzazione delFinformazione, cioè un singolo bit. When an appropriate current or potential difference of an appropriate sense is applied to the control terminals of these elements, as occurs for the diodes, the component is activated according to its specific operating characteristic, causing a current to flow which, in the absence limitation systems, tends to assume the maximum values that can be sustained by the power supply system. By appropriately dimensioning these semiconductor elements and allowing the flow of a current greater than the maximum admissible, the controlled damage of the semiconductor itself is obtained and therefore, in effect, the storage of the information, that is, a single bit.

In sostanza quindi se gli elementi conduttori utilizzati dal presente sistema sono diodi, ad esempio diodi Zener, il danneggiamento controllato della loro giunzione avviene attraverso il cosiddetto e di per sé noto “effetto valanga”, erogando attraverso il generatore 12 una tensione opportunamente selezionata e maggiore o uguale alla tensione di breakdown Vbk e agente sulla giunzione PN, mentre se si utilizzano altri tipi di elementi a semiconduttore a tre terminali la tensione potrà essere di valore più limitato agendo sul terminale di controllo di tali elementi a tre terminali. In essence, therefore, if the conductive elements used by the present system are diodes, for example Zener diodes, the controlled damage of their junction occurs through the so-called and per se known "avalanche effect", supplying through the generator 12 a suitably selected and higher voltage or equal to the breakdown voltage Vbk and acting on the PN junction, while if other types of three-terminal semiconductor elements are used, the voltage may be of a more limited value by acting on the control terminal of these three-terminal elements.

La matrice 5 di diodi o altri elementi a semiconduttore comprendente uno o più elementi il cui stato è stato permanentemente variato grazie al danneggiamento controllato dal presente sistema di memorizzazione potrà essere posizionata in un qualunque circuito integrato. The matrix 5 of diodes or other semiconductor elements comprising one or more elements whose state has been permanently changed thanks to the damage controlled by the present storage system can be positioned in any integrated circuit.

Claims

CLAIMS 1. Information storage system, characterized in that it comprises: at least one matrix (5) of semiconductor elements (D0-D15) connected to a voltage generator (12) by means of lines (R0-R3) of row conductors and of the lines (C0-C3) of column conductors; at least one addressing element or multiplexer (7) connected to the generator (12) and capable of selecting one or more semiconductor elements (D0-D15) contained in said matrix (5) and capable of being damaged in a controlled manner; a current sensor (9) of the single semiconductor element and an element (3) for decoding the input data to the system and relating to the line and column addresses of the semiconductor elements (D0-D15); said address decoding element (3) being connected to said multiplexer (7) and to said matrix (5) of semiconductor elements by means of one or more data bus lines (4, 6) and said voltage generator (12) capable of delivering, in a first operating mode, a voltage sufficient to cause a permanent state change in a single semiconductor element of said matrix (5) and therefore the permanent storage of a single data or bit and, in a second mode of operation, adapted to supply a reading voltage (Vi) of the data memorized in the diode or diodes whose status is permanently changed.

2. System according to claim 1, characterized in that said matrix (5) is formed by a series of rows and columns of junction diodes (D0-D15), such as Zener-type diodes, said generator (12) being voltage able to deliver, according to said first operating mode, a voltage greater than or equal to the breakdown voltage (Vbk) of the diode, in such a way as to trigger the so-called "avalanche effect" and obtain a controlled damage to the PN junction of one or more diodes and then storing a single piece of information in each of the damaged diodes in a controlled manner.

3. System according to claim 1, characterized in that said matrix (5) is formed by semiconductor elements with three terminals, said voltage generator being able to supply according to said first operating mode a voltage suitable to act on the control terminal of the single element and in the presence of sufficient energy between the extreme terminals, to permanently change its state.

System according to claim 1, characterized in that it comprises an address counter element (14) connected by one or more electrical conductors (13, 13b, 13c) to the voltage generator (12), to the sensor (9) current, with the multiplexer (7) and with the address decoding element (3).

5. System according to claim 1, characterized in that said comprises at least one data bus line (11) which operates in a bidirectional manner, so that the data (M) to be stored and to be sent to said multiplexer (7) said current sensor (9) the data (L) to be read are detected.