DE102020108366A1 - Information storage and methods for programming and reading out information - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Vorrichtung, umfassend- eine Matrix, die insbesondere einen Isolator und/oder ein Dielektrikum umfasst;- einen Informationsträger, welcher durch die Matrix von einer Umgebung der Vorrichtung zumindest teilweise elektrisch isoliert ist;wobei der Informationsträger ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte umfasst, die dazu eingerichtet sind, jeweils eine vorgegebene Polarisierung anzunehmen; und insbesondere- eine Einrichtung zum Anschließen der Vorrichtung an eine elektrische Energiequelle.Disclosed is a device comprising - a matrix which in particular comprises an insulator and / or a dielectric; - an information carrier which is at least partially electrically isolated by the matrix from the surroundings of the device; wherein the information carrier comprises one or more charge carrier sections which are set up to assume a predetermined polarization in each case; and in particular a device for connecting the device to a source of electrical energy.
Description
Technisches FeldTechnical field
Die vorliegende Offenbarung beschreibt Vorrichtungen zum Speichern, also Speichermedien, und Verfahren zum Beschreiben und zum Auslesen dieser Speichermedien.The present disclosure describes devices for storage, that is to say storage media, and methods for writing to and reading out these storage media.
Hintergrundbackground
Langzeitdatenspeicherung beinhaltet die Erfassung, die langfristige Aufbewahrung und die Erhaltung der Verfügbarkeit von Informationen. Werden Daten analog gespeichert, verschlechtert sich die Datenqualität mit der Degradierung des Mediums, weshalb der Schwerpunkt auf der Erhaltung des Mediums liegt. Digital gespeicherte Daten hingegen können bei kleinen Fehlern im Medium durch geeignete Formatierung rekonstruiert werden, wodurch eine konstante Datenqualität bei begrenzter Verschlechterung des Mediums gewährleistet werden kann. Sollten die Fehler im Medium zu groß werden, können die Daten nicht mehr vollständig rekonstruiert werden und gehen damit unwiederbringlich verloren. Da sich mit der Zeit Medien zur Speicherung digitaler Daten (bspw. Magnetband, DVD, Flash-ROM) verhältnismäßig schnell verändern können, muss eine regelmäßige Prüfung der Qualität des Mediums erfolgen, um die Daten gegebenenfalls rechtzeitig archivieren zu können. Verbesserungen in diesem Bereich sind wünschenswert.Long-term data storage includes the collection, long-term retention and maintenance of the availability of information. If data is stored in analog form, the data quality deteriorates with the degradation of the medium, which is why the focus is on preserving the medium. Digitally stored data, on the other hand, can be reconstructed by suitable formatting in the event of small errors in the medium, whereby a constant data quality can be guaranteed with limited deterioration of the medium. If the errors in the medium become too large, the data can no longer be completely reconstructed and are thus irretrievably lost. Since media for storing digital data (e.g. magnetic tape, DVD, Flash-ROM) can change relatively quickly over time, the quality of the medium must be checked regularly in order to be able to archive the data in good time. Improvements in this area are desirable.
Beschreibungdescription
Demgegenüber ergibt sich die Aufgabe ein alternatives Speichermedium für Informationen anzugeben, welches Daten über eine längere Zeit speichern kann.In contrast, the task arises of specifying an alternative storage medium for information which can store data over a longer period of time.
Dieses Problem wird durch die Erfindung gelöst, welche durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche definiert ist. Die abhängigen Ansprüche betreffen entsprechende Weiterbildungen. Im Folgenden werden verschiedene Aspekte und Ausführungsformen dieser Aspekte offenbart, die zusätzliche Merkmale und Vorteile bereitstellen.This problem is solved by the invention, which is defined by the subjects of the independent claims. The dependent claims relate to corresponding developments. Various aspects and embodiments of these aspects are disclosed below that provide additional features and advantages.
Einige Ausführungsformen der Offenbarung lösen das oben beschriebene Problem dadurch, dass sie einen elektrisch polarisierbaren Abschnitt umfassen, der von einer Umgebung elektrisch isoliert werden kann. Entsprechend der Polarisierung kann der polarisierbare Abschnitt eine Information speichern, beispielsweise eine digitale Information. Diese Information kann später durch Erfassen der eingeprägten Polarisierung wieder ausgelesen werden. Die Erfassung kann durch Anlegen eines Wechselstroms erfolgen, der den polarisierten Abschnitt anregt, wobei die elektromechanische Anregung beispielsweise laservibrometrisch ermittelt werden kann. Daraus kann dann die im Speicher enthaltene Information bestimmt werden.Some embodiments of the disclosure solve the problem described above by including an electrically polarizable portion that can be electrically isolated from an environment. According to the polarization, the polarizable section can store information, for example digital information. This information can later be read out again by detecting the impressed polarization. The detection can take place by applying an alternating current which excites the polarized section, wherein the electromechanical excitation can be determined, for example, by laser vibrometry. The information contained in the memory can then be determined from this.
Ein erster Aspekt betrifft eine Vorrichtung, umfassend
- - eine Matrix, die insbesondere einen Isolator und/oder ein Dielektrikum umfasst;
- - einen Informationsträger, welcher durch die Matrix von einer Umgebung der Vorrichtung zumindest teilweise elektrisch isoliert ist;
- - eine Einrichtung zum Anschließen der Vorrichtung an eine elektrische Energiequelle.
- a matrix which in particular comprises an insulator and / or a dielectric;
- an information carrier which is at least partially electrically isolated from the surroundings of the device by the matrix;
- a device for connecting the device to an electrical energy source.
Die Vorrichtung kann auch als Speichermedium bezeichnet werden. Ein Ladungsträgerabschnitt ist ein Teil der Speichervorrichtung, welcher ein polarisierbares Material umfasst. Ein Ladungsträgerabschnitt kann eine mit einer Metallfolie belegten Dielektrikumsfolie umfassen. Ein Ladungsträgerabschnitt kann ein insbesondere vorgegebener Teil einer Dielektrikumskeramik sein, beispielsweise einer Oxidkeramik. Zusätzlich oder alternativ können sich Ladungsträgerabschnitte in ihren polarisierbaren Materialien unterscheiden. Insbesondere können sich die Ladungsträgerabschnitte in dem verwendeten Dielektrikum unterscheiden.The device can also be referred to as a storage medium. A charge carrier section is a part of the storage device which comprises a polarizable material. A charge carrier section can comprise a dielectric film covered with a metal film. A charge carrier section can in particular be a predetermined part of a dielectric ceramic, for example an oxide ceramic. Additionally or alternatively, charge carrier sections can differ in their polarizable materials. In particular, the charge carrier sections can differ in the dielectric used.
Ein Ladungsträgerabschnitt kann auch ein rein geometrisch bestimmter Abschnitt sein, in den ein Material eingebracht wird, welches entsprechend vorpolarisiert wird oder bereits ist.A charge carrier section can also be a purely geometrically determined section into which a material is introduced which is correspondingly pre-polarized or has already been.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei der Informationsträger, insbesondere ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte, ein Elektret aufweist.One embodiment of the first aspect relates to a device, the information carrier, in particular one or more charge carrier sections, having an electret.
Ein Elektret ist ein nach außen elektrisch isoliertes Material, das permanent gespeicherte elektrische Ladungen oder permanent ausgerichtete elektrische Dipole umfasst und somit ein elektrisches Feld in seiner Umgebung und/oder in seinem Inneren erzeugt. Ein Elektret kann insbesondere ein oder mehrere Polymere umfassen, insbesondere Polytetrafluorethylen, Polytetrafluorethylenpropylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenfluorid und/oder entsprechende Copolymere. Des Weiteren kann ein Elektret Siliziumdioxid, Siliziumnitrid und/oder ein anderes anorganisches Dielektrikum umfassen. Insbesondere kann ein Elektret und/oder eine ein Elektret enthaltene Schicht durch eine Metallschicht fixiert sein, insbesondere durch eine Metallisierung des Kondensators. Ein Elektret kann insbesondere als Schicht oder Membran an einem ersten Ladungsträgerabschnitt oder in einem ersten Ladungsträgerabschnitt angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Elektret als Zwischenschicht zwischen einem ersten Ladungsträgerabschnitt und einer weiteren Schicht, insbesondere einer Metallschicht, beispielsweise einer Metallisierung angeordnet sein.An electret is a material which is electrically insulated from the outside and which comprises permanently stored electrical charges or permanently aligned electrical dipoles and thus generates an electrical field in its surroundings and / or in its interior. An electret can in particular comprise one or more polymers, in particular polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene propylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinylidene fluoride and / or corresponding copolymers. Furthermore, an electret can comprise silicon dioxide, silicon nitride and / or another inorganic dielectric. In particular, an electret and / or a layer containing an electret can be fixed by a metal layer, in particular by a metallization of the capacitor. An electret can be arranged in particular as a layer or membrane on a first charge carrier section or in a first charge carrier section. Additionally or alternatively, an electret can be arranged as an intermediate layer between a first charge carrier section and a further layer, in particular a metal layer, for example a metallization.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei der Informationsträger durch ein oder mehrere Kavitäten in der Matrix gebildet ist.One embodiment of the first aspect relates to a device, the information carrier being formed by one or more cavities in the matrix.
Ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte können als Kavitäten des Dielektrikums oder des Isolators ausgebildet sein. Insbesondere können die Kavitäten einen Ladungsträgerabschnitt darstellen. Durch die Kavitäten kann insbesondere eine Oberfläche des Ladungsträgerabschnitts vergrößert werden. Vorteilhaft kann dadurch eine verbesserte Ausrichtung von Dipolen erfolgen, beispielsweise weil eine größere Anzahl ausrichtbarer Dipole entsteht. Kavitäten können auch durch ein geschäumtes Dielektrikum, insbesondere ein geschäumtes Polypropylen, umfasst sein.One or more charge carrier sections can be designed as cavities of the dielectric or of the insulator. In particular, the cavities can represent a charge carrier section. In particular, a surface of the charge carrier section can be enlarged by the cavities. An improved alignment of dipoles can thereby advantageously take place, for example because a larger number of alignable dipoles is created. Cavities can also be encompassed by a foamed dielectric, in particular a foamed polypropylene.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei die Matrix Polypropylen umfasst.One embodiment of the first aspect relates to a device, wherein the matrix comprises polypropylene.
Beispielsweise können ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte auf Basis eines Polypropylens, welches dem Isolator oder dem Dielektrikum zuzurechnen ist, und auf Basis einer Aluminiummetallisierung als Zwischenschicht zwischen dem Polypropylen und der Aluminiummetallisierung erzeugt werden.For example, one or more charge carrier sections based on a polypropylene, which is to be assigned to the insulator or the dielectric, and based on an aluminum metallization can be produced as an intermediate layer between the polypropylene and the aluminum metallization.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft ein Verfahren, wobei der der Isolator oder das Dielektrikum insbesondere Polypropylen umfasst und das Erzeugen des Ladungsträgerabschnitts auf Basis einer Aktivierung des Dielektrikums erfolgt, insbesondere auf Basis einer plasmabasierten Aktivierung.One embodiment of the first aspect relates to a method, wherein the insulator or the dielectric comprises in particular polypropylene and the charge carrier section is generated on the basis of an activation of the dielectric, in particular on the basis of a plasma-based activation.
Eine Plasmaaktivierung kann auf Basis verschiedener Verfahren erfolgen. Dazu zählen ein plasmagestütztes physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere ein plasmaunterstütztes Magnetronsputtern, ein plasmagestütztes chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren, eine Plasmawärmebehandlung, eine Plasmapolymerisation, ein Plasmaätzen und/oder Ionenstrahlätzen. Durch eine plasmabasierte Aktivierung kann eine Benetzbarkeit einer Oberfläche verbessert werden. Insbesondere kann eine plasmabasierte Aktivierung und/oder eine plasmabasierte Reinigung durch Beschießen eines Dielektrikums mit geladenen Teilchen erfolgen. Eine dadurch verbesserte Reaktivität des Dielektrikums kann vorteilhaft für eine bessere Anbindung des Dielektrikums an eine Elektrode, beispielsweise für eine Anbindung einer aufgedampften Aluminiumelektrode, sein. Plasma activation can take place on the basis of various methods. These include a plasma-assisted physical vapor deposition process, in particular plasma-assisted magnetron sputtering, a plasma-assisted chemical vapor deposition process, plasma heat treatment, plasma polymerization, plasma etching and / or ion beam etching. Plasma-based activation can improve the wettability of a surface. In particular, plasma-based activation and / or plasma-based cleaning can take place by bombarding a dielectric with charged particles. A resulting improved reactivity of the dielectric can be advantageous for a better connection of the dielectric to an electrode, for example for a connection of a vapor-deposited aluminum electrode.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei der Informationsträger eine oder mehrere Metallisierungen aufweist.One embodiment of the first aspect relates to a device, the information carrier having one or more metallizations.
Eine Metallisierung kann insbesondere eine Kunststoffmetallisierung umfassen. Eine Kunststoffmetallisierung kann auf verschiedene Arten und Weisen erzeugt werden. Zum einen kann eine Kunststoffmetallisierung durch eine physikalische Gasphasenabscheidung (engl. physical vapour deposition, PVD) erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Kunststoffmetallisierung auf Basis einer Sputterdeposition erfolgen. Ebenso kann eine Kunststoffmetallisierung auf Basis eines thermischen Verdampfens erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Kunststoffmetallisierung durch eine chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD) erzeugt werden, insbesondere auf Basis einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (physical-enhanced chemical vapour deposition, PECVD). In einer weiteren Alternative kann eine Kunststoffmetallisierung durch thermisches Spritzen und/oder durch Kunststoffgalvanisieren erzeugt werden.A metallization can in particular comprise a plastic metallization. A plastic metallization can be produced in different ways. On the one hand, plastic metallization can take place by means of physical vapor deposition (PVD). In addition or as an alternative, plastic metallization can be carried out on the basis of a sputter deposition. Plastic metallization can also be carried out on the basis of thermal evaporation. Additionally or alternatively, a plastic metallization can be produced by chemical vapor deposition (CVD), in particular on the basis of plasma-assisted chemical vapor deposition (physical-enhanced chemical vapor deposition, PECVD). In a further alternative, a plastic metallization can be produced by thermal spraying and / or by plastic electroplating.
Eine oder mehrere Metallisierungen können insbesondere zur Programmierung der Vorrichtung dienen. Durch diese kann insbesondere eine oder mehrere Spannungen angelegt werden oder ein oder mehrere Ströme eingeprägt werden. Die Programmierung des Speichermediums wird weiter unten beschrieben.One or more metallizations can be used in particular to program the device. In particular, one or more voltages can be applied through this or one or more currents can be impressed. The programming of the storage medium is described below.
Eine oder mehrere Metallisierungen können insbesondere dazu verwendet werden Grenzflächen zu erzeugen, in denen sich Ladungsträgerabschnitte befinden können.One or more metallizations can in particular be used to generate interfaces in which charge carrier sections can be located.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte an einer Grenzfläche zwischen der Matrix und einer Metallisierung angeordnet sind.One embodiment of the first aspect relates to a device, one or more charge carrier sections being arranged at an interface between the matrix and a metallization.
Der oder die Ladungsträgerabschnitte können insbesondere als Grenzschicht zwischen der Matrix und einer Metallisierung ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Grenzfläche zwischen einer Aluminium Matallisierung und einem Dielektrikum aus Polypropylen generiert werden. Diese Grenzfläche kann polarisiert werden, um das Speichermedium zu programmieren.The charge carrier section or sections can in particular be designed as a boundary layer between the matrix and a metallization. In particular, an interface between an aluminum metalization and a dielectric made of polypropylene can be generated. This interface can be polarized in order to program the storage medium.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei der Informationsträger, insbesondere ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte, nach einer Polarisierung eine Mindestpolarisierung aufweist.One embodiment of the first aspect relates to a device, wherein the information carrier, in particular one or more Charge carrier sections, having a minimum polarization after polarization.
Es wurde beobachtet, dass eine Polarisierung eines Ladungsträgerabschnitts, beispielsweise eines Elektrets und/oder eines Polypropylens, nach der Polarisierung sich insbesondere asymptotisch verringert und auf eine endgültige Polarisierung zustrebt. Durch die Stärke der Polarisierung kann der Endwert verändert und insbesondere vorgegeben werden. Eine Abnahme einer Polarisierung ist in
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, umfassend ein oder mehrere Spannungsanschlüsse.One embodiment of the first aspect relates to a device comprising one or more voltage connections.
Ein Spannungsanschluss kann insbesondere an der Matrix angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Spannungsanschluss an dem Informationsträger angeordnet sein und/oder an einem oder mehreren der einzelnen Ladungsträgerabschnitte.A voltage connection can in particular be arranged on the matrix. Additionally or alternatively, a voltage connection can be arranged on the information carrier and / or on one or more of the individual charge carrier sections.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung aufklappbar ist, so dass ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte kontaktierbar sind und/oder mehrere Ladungsträgerabschnitte, insbesondere alle Ladungsträgerabschnitte des Informationsträgers, einen gemeinsamen GND-Anschluss aufweisen.One embodiment of the first aspect relates to a device, the device being foldable so that contact can be made with one or more charge carrier sections and / or several charge carrier sections, in particular all charge carrier sections of the information carrier, have a common GND connection.
Insbesondere kann die Matrix aufklappbar ausgestaltet sein, so dass die darin befindlichen Ladungsträger, z.B. mit einem Cantilever, abgetastet werden können. Zusätzlich kann der Informationsträger einen GND-Anschluss aufweisen, mit dem ein oder mehrere Ladungsträgerabschnitte gekoppelt sind. Insbesondere kann zwischen dem GND-Anschluss und dem Ladungsträgerabschnitt noch ein Dielektrikum angeordnet sein.In particular, the matrix can be designed to be hinged, so that the charge carriers located therein can be scanned, e.g. with a cantilever. In addition, the information carrier can have a GND connection to which one or more charge carrier sections are coupled. In particular, a dielectric can also be arranged between the GND connection and the charge carrier section.
Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, umfassend einen Zeitstempel, der die Zeit einer Polarisierung angibt.One embodiment of the first aspect relates to a device comprising a time stamp which indicates the time of a polarization.
Eine Information dazu, wann der Speicher programmiert wurde, kann dazu verwendet werden über ein, z.B. zeitlich-elektro-mechanisches, Modell auf die initiale Polarisierung zu schließen und damit auf die gespeicherte Information.Information about when the memory was programmed can be used to infer the initial polarization and thus the stored information via a, e.g. temporal-electro-mechanical, model.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Programmieren einer Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, umfassend den Schritt:
- - Anlegen einer Spannung an einen Informationsträger der Vorrichtung, insbesondere an einen oder mehrere Ladungsträger, um diesen zu polarisieren.
- - Applying a voltage to an information carrier of the device, in particular to one or more charge carriers, in order to polarize them.
Eine Vorgabe einer Polarisierung kann insbesondere eine vorgegebene Richtung umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Vorgabe auch eine vorgegebene Menge an polarisierten Ladungsträgern umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Vorgabe auch ein durch die vorgegebene Polarisierung bewirktes elektrisches Feld umfassen.Specifying a polarization can in particular include a predetermined direction. Additionally or alternatively, a specification can also include a specified amount of polarized charge carriers. Additionally or alternatively, a specification can also include an electric field brought about by the specified polarization.
Insbesondere kann über eine Höhe einer Polarisierung eines Ladungsträgers ein digitaler Wert, z.B. durch die digitalen Werte 0, 1, 11, 10, 111, etc. kodiert sein.In particular, a digital value, e.g. by the
Eine Ausführungsform des zweiten Aspekts betrifft ein Verfahren, wobei der Informationsträger als initiale Information eine Oberflächentopologie umfasst.One embodiment of the second aspect relates to a method, the information carrier comprising a surface topology as initial information.
Ein Auslesen des Speichermediums kann auf Basis einer Messung der Ausdehnung des Informationsträgers, bzw. einer oder mehrerer Ladungsträgerabschnitte des Informationsträgers erfolgen. Insbesondere kann eine solche Messung durch Abtasten der Oberfläche des Informationsträgers bzw. eines Ladungsträgers erfolgen. Um über eine solche Messung auf eine Ausdehnung schließen zu können, muss eine initiale Ausdehnung des Informationsträgers bzw. der Ladungsträgerabschnitte des Informationsträgers bekannt sein. Dies kann über eine Messung erreicht werden, die stattfindet, bevor der Informationsträger polarisiert ist bzw. dessen Ladungsträger polarisiert sind. Dieses Ergebnis kann in dem Speichermedium selbst gespeichert werden. Insbesondere kann dieses Ergebnis in einer Speicherung gespeichert werden, die eine geringe Auflösung erfordert, um das Ergebnis robust auslesen zu können, so dass danach mit einer höheren Auflösung andere gespeicherte Information ausgelesen werden können. Damit ähnelt die Speicherung der Oberflächentopologie der oben bereits beschriebenen Speicherung eines Zeitstempels.The storage medium can be read out on the basis of a measurement of the expansion of the information carrier or one or more charge carrier sections of the information carrier. In particular, such a measurement can take place by scanning the surface of the information carrier or a charge carrier. In order to be able to infer an expansion via such a measurement, an initial expansion of the information carrier or the charge carrier sections of the information carrier must be known. This can be achieved via a measurement that takes place before the information carrier is polarized or its charge carriers are polarized. This result can be stored in the storage medium itself. In particular, this result can be stored in a storage device that requires a low resolution in order to be able to read out the result robustly, so that other stored information can then be read out with a higher resolution. The storage of the surface topology is thus similar to the storage of a time stamp already described above.
Ein Dritter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Auslesen einer Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt, umfassend den Schritt:
- - Ermitteln einer Polarisierung auf Basis einer Erfassung einer mechanischen Verformung der Matrix und/oder des Informationsträgers.
- - Determination of a polarization on the basis of a detection of a mechanical deformation of the matrix and / or of the information carrier.
Insbesondere kann eine Ausdehnung des Informationsträges bzw. der einzelnen Ladungsträgerabschnitte im eingeschwungenen Zustand ermittelt werden, wobei sich die Ausdehnung unter einer bestimmten Polarisierung einstellt. Ein solches Verfahren kann auch als statisches Messverfahren bezeichnet werden. Eine Messung der Ausdehnung im eingeschwungenen Zustand kann durch einen Cantilever erfolgen und/oder durch ein optisches Verfahren, insbesondere laserbasiert oder kamerabasiert. Insbesondere kann das Verfahren eine Referenzausdehnung entsprechend einer initialen Oberflächentopologie umfassen, wie oben beschrieben. In particular, an expansion of the information carrier or of the individual charge carrier sections can be determined in the steady state, the expansion being established with a specific polarization. Such a method can also be referred to as a static measurement method. The expansion in the steady state can be measured by a cantilever and / or by an optical method, in particular laser-based or camera-based. In particular, the method can be a Include reference extent according to an initial surface topology, as described above.
Eine Ausführungsform des dritten Aspekts betrifft ein Verfahren, wobei das Ermitteln der Polarisierung auf Basis einer Zeitdauer seit der Polarisierung erfolgt, insbesondere auf Basis eines Zeitstempels.One embodiment of the third aspect relates to a method in which the polarization is determined on the basis of a period of time since the polarization, in particular on the basis of a time stamp.
Insbesondere kann der Zeitstempel als Information auf dem Speichermedium gespeichert werden, insbesondere so dass vor dem Auslesen der eigentlichen Information zunächst der Zeitstempel ausgelesen wird. Mit dem Zeitstempel und insbesondere auf Basis eines Modells des Speichermediums kann dann die eigentliche Information mit größerer Genauigkeit ausgelesen werden. Dadurch kann eine Speicherkapazität des Speichermediums vergrößert werden.In particular, the time stamp can be stored as information on the storage medium, in particular so that the time stamp is first read out before the actual information is read out. With the time stamp and in particular on the basis of a model of the storage medium, the actual information can then be read out with greater accuracy. As a result, a storage capacity of the storage medium can be increased.
Insbesondere kann das Ermitteln einer Polarisierung, bzw. einer im Speichermedium gespeicherten Information, auf Basis eines elektrischen und/oder eines mechanischen Modells einer Matrix der Vorrichtung, des Informationsträgers und/oder ein oder mehrerer Ladungsträgerabschnitte erfolgen.In particular, a polarization or information stored in the storage medium can be determined on the basis of an electrical and / or a mechanical model of a matrix of the device, of the information carrier and / or one or more charge carrier sections.
Eine Ausführungsform des dritten Aspekts betrifft ein Verfahren, umfassend den folgenden Schritt:
- - Vorgeben einer Wechselspannung und/oder einer Gleichspannung auf die Vorrichtung.
- - Presetting an alternating voltage and / or a direct voltage on the device.
Dies betrifft insbesondere eine dynamische Messung gespeicherter Information des Speichermediums. Dies kann beispielsweise optisch oder akustisch erfolgen. Insbesondere kann die Messung auf Basis der mechanischen Veränderungen, welche der polarisierte Informationsspeicher unter dem Einfluss der Wechselspannung erfährt, erfolgen. Eine Auswerteschaltung zu diesem Verfahren ist in
Insbesondere kann das Verfahren Messdaten erfassen, die beispielsweise durch eine laservibrometrische Vermessung eines elektromechanisch aktivierten Speichers mit einer bestimmten elektrischen Polarisierung ermittelt werden. Die elektromechanische Aktivierung, kann durch Beaufschlagung des Informationsträgers, insbesondere eines oder mehrerer Ladungsträgerabschnitte, mit einer Spannung und/oder durch Einprägen eines Stromes erfolgen. Eine Spannung kann insbesondere eine Wechselspannung sein. Ein Strom kann insbesondere ein Wechselstrom sein. Eine Wechselgröße kann wenigstens eine Grund- oder Oberwelle umfassen. Eine solche Anregung kann über einen Cantilever erfolgen, mit dem ein Ladungsträgerabschnitt berührt wird und/oder eine elektrische Verbindung zu dem Ladungsträgerabschnitt.In particular, the method can acquire measurement data that are determined, for example, by laser vibrometric measurement of an electromechanically activated memory with a specific electrical polarization. The electromechanical activation can take place by applying a voltage to the information carrier, in particular one or more charge carrier sections, and / or by impressing a current. A voltage can in particular be an alternating voltage. A current can in particular be an alternating current. An alternating variable can include at least one fundamental or harmonic. Such an excitation can take place via a cantilever with which a charge carrier section is touched and / or an electrical connection to the charge carrier section.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den folgenden Ausführungsformen, die sich auf die Figuren beziehen. Die Figuren zeigen die Ausführungsformen nicht immer maßstabsgetreu. Die Abmessungen der verschiedenen Merkmale können insbesondere zur Klarheit der Beschreibung entsprechend vergrößert oder verkleinert sein. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
-
1a eine Vorrichtung zum Speichern einer Information nach der vorliegenden Offenbarung; -
1b eine Vorrichtung zum Speichern einer Information nach der vorliegenden Offenbarung; -
2 eine Vorrichtung zum Speichern einer Information nach der vorliegenden Offenbarung; -
3a ein Verhalten einer ersten Resonanz des Speichermediums in Abhängigkeit einer Gleichspannung; -
3b ein zeitliches Verhalten einer Polarisierung eines Ladungsträgerabschnitts; -
3c eine elektrische Schaltung zum Auslesen einer gespeicherten Information aus dem Speichermedium.
-
1a an apparatus for storing information according to the present disclosure; -
1b an apparatus for storing information according to the present disclosure; -
2 an apparatus for storing information according to the present disclosure; -
3a a behavior of a first resonance of the storage medium as a function of a DC voltage; -
3b a time behavior of a polarization of a charge carrier section; -
3c an electrical circuit for reading out stored information from the storage medium.
In den folgenden Beschreibungen beziehen sich identische Bezugszeichen auf identische bzw. zumindest funktional oder strukturell ähnliche Merkmale.In the following descriptions, identical reference symbols relate to identical or at least functionally or structurally similar features.
In der folgenden Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Aspekte gezeigt sind, in denen die vorliegende Offenbarung verstanden werden kann.In the following description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of the disclosure, and in which there are shown, for purposes of illustration, specific aspects in which the present disclosure may be understood.
Generell gilt eine Offenbarung über ein beschriebenes Verfahren auch für eine entsprechende Vorrichtung, um das Verfahren durchzuführen, oder für ein entsprechendes System, welches ein oder mehrere Vorrichtungen umfasst, und umgekehrt. Wenn beispielsweise ein spezieller Verfahrensschritt beschrieben wird, kann eine entsprechende Vorrichtung ein Merkmal umfassen, um den beschriebenen Verfahrensschritt durchzuführen, auch wenn dieses Merkmal nicht explizit beschrieben oder dargestellt ist. Wenn andererseits beispielsweise eine spezielle Vorrichtung auf der Grundlage von Funktionseinheiten beschrieben wird, kann ein entsprechendes Verfahren einen Schritt umfassen, der die beschriebene Funktionalität ausführt, auch wenn solche Schritte nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Ebenso kann ein System mit entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen versehen werden oder mit Merkmalen, um einen bestimmten Verfahrensschritt auszuführen. Es versteht sich, dass Merkmale der verschiedenen zuvor oder nachfolgend beschriebenen Aspekte und Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.In general, a disclosure about a described method also applies to a corresponding device in order to carry out the method, or to a corresponding system which comprises one or more devices, and vice versa. If, for example, a special method step is described, a corresponding device can comprise a feature in order to carry out the method step described, even if this feature is not explicitly described or illustrated. On the other hand, if, for example, a special device is described on the basis of functional units, a corresponding method can comprise a step that executes the functionality described, even if such steps are not explicitly described or illustrated. A system with corresponding device features are provided or with features in order to carry out a specific method step. It goes without saying that features of the various aspects and embodiments described above or below can be combined with one another, unless expressly stated otherwise.
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
Eine mit einer Information verbundene Vorpolarisierung eines Ladungsträgerabschnittes
Ein Modell aus drei Exponentialfunktionen hat sich zur Modellierung des gezeigten zeitlichen Verhaltens bewährt.A model made up of three exponential functions has proven itself for modeling the time behavior shown.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Vorrichtung zum Speichern von Information bzw. SpeichermediumDevice for storing information or storage medium
- 101101
- Matrixmatrix
- 102102
- Ladungsträgercharge carrier
- 103103
- äußere Hülleouter shell
- 200200
- Vorrichtung zum Speichern von Information bzw. SpeichermediumDevice for storing information or storage medium
- 201201
- AusgangskontaktOutput contact
- 202202
- Dielektrikumdielectric
- 203203
- MetallisierungMetallization
- 204204
- Isolierunginsulation
- 205a205a
- Ladungsträgerabschnitt mit erster PolarisierungCharge carrier section with first polarization
- 205b205b
- Ladungsträgerabschnitt mit zweiter PolarisierungCharge carrier section with second polarization
- 300a300a
- Verlauf der ersten Resonanz eines polarisierten SpeichermediumsCourse of the first resonance of a polarized storage medium
- 300b300b
- zeitlicher Verlauf der Offsetspannung eines polarisierten SpeichermediumsTime course of the offset voltage of a polarized storage medium
- 300c300c
- Schaltung zum Auslesen einer gespeicherten Information in dem SpeichermediumCircuit for reading out information stored in the storage medium
- 301301
- Kennlinie der ersten Resonanz über einer GleichspannungCharacteristic curve of the first resonance over a direct voltage
- 302302
- Minimum der ersten ResonanzMinimum of the first response
- 303303
- Kennlinie der OffsetspannungOffset voltage characteristic
- 304304
- Initiale Offsetspannung nach PolarisierungInitial offset voltage after polarization
- 305305
- Asymptoteasymptote
- 306306
- einstellbare Gleichspannungsquelleadjustable DC voltage source
- 307307
- WechselspannungsquelleAC voltage source
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