DE1945183A1

DE1945183A1 - Bildspeicherverfahren und Speicher in seiner Durchfuehrung

Info

Publication number: DE1945183A1
Application number: DE19691945183
Authority: DE
Inventors: Shortes Samuel Ray
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1968-09-09
Filing date: 1969-09-06
Publication date: 1970-03-19
Also published as: US3536949A; GB1276885A; NL6913500A; FR2017610A1

Description

DR.-iNQ. D-PU. ins, M. cc. dh;l.-phys. dβ. dipl.-phys. HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER P^-ATENTANWaLTEIN STUTTGART ' "

a 37 sw b ■ 1345183

k - 129

5» Sept. 1969

Texas Instruments Incorporated 13500 North Central Expressway Dallas, Texas, U.S.A.

Bildspeicherverfahren und Speicher zu seiner Buchführung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildspeicherung mittels eines plattenförmigen Speichermediums, auf dessen eine, erste Oberfläche das zu speichernde Bild geworfen wird, durch das elektrische Eigenschaften der gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche des Speichermediums verändert und diese zur Erzeugung eines Abfühlsignals abgefühlt werden.

Ausserdem befasst sich die Erfindung mit einem Informationsspeicher, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Halbleiterkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen, auf deren erste die zu speichernden Informationen abgebildet werden und deren zweite mehrere diskrete Bereiche

-2-

00 98 12/1255

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969

aufweist, in denen die elektrische Ladungsverteilung entsprechend der abgebildeten Information veränderbar ist.

Es sind elektrostatische Speicherröhren bekannt, die als V/i Hi aras röhr en 3 Trenngitterröhren und Selectrons, insbesondere zur Speicherung digitaler Information verwendet werden.

Ein weiteres Anwendungsgebiet fanden die Speicherröhren zur Umsetzung eines Rastersystems in ein anderes. So kann es beispielsweise notwendig werden, ein Kreisrastersystem in ein horizontales Fernsehrastersystem umzusetzen. Eine bis jetzt allgemein benutzte Umsetzertype enthält eine der Bildspeicherung dienende Speicherplatte aus dünnem Kupfergeflecht, das teilweise mit Calziumfluorid oder Zinksulfid versehen ist. Die Speicherplatte befindet sich dabei in einem ausgepumpten Glasgefäss zwischen einem Paar entgegengesetzt angeordneter Elektronenstrahlsysteme, von denen das eine das Eincel^eiban eines Bildes auf der Speicherplatte durch ent- _ώ ^rechende Änderung der elektrischen Ladungsdichte auf der Speicherplatte bewerkstelligt; das zweite Elektronenstrahlsystem wird darauf zur Abtastung des auf die Speicherplatte in Form örtlich verschiedener Ladungsdichten projizierten Bildes gebraucht, wobei es das ihm gemässe Rastersystem der Strahlablenkung verwendet. Ein Gitter sammelte die von der Speicherplatte reflektierten Elektronen ein, wodurch nun eine Bildwiedergabe gemäss dem vom Lesestrahl benutzten Rastersystem zustande kommt. Ein solches System hat jedoch den Nachteil, dass die beiden Elektronenstrahlen durch die maschenartig ausgebildete Speicherplatte hindurchreichen können, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung und Störung in Form unerwünschten übersprechens auftritt, das am Umsetzerausgang als Störsignal erscheint.

-3-

0098 12/1255

A 37 51*» b

k - 129

5. Sept. 1969 _ -*-

Zur Vermeidung solcher gegenseitiger Beeinflussungen baute man Umsetzer mit photonischer Kopplung durch die Speicherplatte. Dabei benutzt man eine Kathodenstrahlröhre, die einen glasfaseroptischen Schirmträger hat, wodurch das Kathodenstrahlbild an eine Vidikon-röhre geleitet wird. Nun sind jedoch solche glasfaseroptischen Schirmträger ausserordentlich teuer, so dass in der Mehrzahl der Anwendungsfälle nicht auf sie zurückgegriffen werden kann. Andere Systeme mit Photonenkopplung verwenden eine Kathodenstrahlröhre, die direkt an eine Fernsehkamera herangeführt ist; damit werden aber nur"für viele Anwendungsfälle unzurei- · chendeAuflösungen erzielt.

Ein weiterer Rastersystemumsetzer wird in der USA-Patentschrift 3 oll 089 beschrieben,nämlich eine Pestkörperspeicherplatte mit einer Anordnung diskreter PN-Übergänge, welche einzeln kapazitiv be- und umgeladen werden, indem die Speicherplatte von der einen Seite mit bildmoduliertem Licht und von der entgegengesetzten Seite mit einem Elektronenstrahl beaufschlagt wird. Obwohl nun eine solche Vorrichtung gegenüber den vorhergehenden vielen Vorteile aufzuweisen hat, wurde •doch die Speicherzeit eines solchen Festkörperspeichers durch die Lebensdauer der Löcher begrenzt, was eine erhebliche Begrenzung der möglichen Anwendungsgebiete zur Folge hatte.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Speicherverfahren und einen Speicher der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, dass die mögliche Speicherzeit erhöht wird.

wird

Diese Aufgabe gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass ein Speichermedium mit einer phosphoreszierenden

0098 12/1255

k - 129

5. Sept. 1969

ersten Oberfläche verwendet und das Bild auf dieser Oberfläche gespeichert wird, und dass die elektrischen Eigenschaften der zweiten Oberfläche entsprechend der Intensität der Phosphoreszenz geändert werden. Bei dem Informationsspeicher wird gemäss der Erfindung vorgesehen, dass auf der ersten Oberfläche ein zwischenspeicherndes Speichermedium mit beschränkter, bestimmter Speicherdauer'angeordnet ist.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass,durch entsprechende Wahl von Speichermedien mit phosphoreszierender Oberfläche und Schreibstrahlen bestimmter Energie Speicherzeiten innerhalb eines grösseren zeitlichen Bereichs gewählt werden können.

Zweckmässigerweise wird ein insbesondere monokristalliner Halbleiterspeicher in Form eines dünnen Halbleiterplättchens an seiner einen Oberfläche von einem Elektronenstrahl entsprechend einem ersten Rastersystem abgetastet und dabei die Intensität des Strahls durch eine Eingangsinformation moduliert. Dadurch werden die elektrischen Ladungsdichten einer Anzahl diskreter Gebiete auf der entgegengesetzten Seite des Halbleiterplättchens entsprechend verändert, indem die als Speicherrnedium dienende phosphoreszierende Schicht auf der dem Schreibstrahl zugekehrten Oberfläche des dünnen Halbleiterplättchens Loch-Elektron-Paare durch Sekundäremission erzeugt. Die andere Plättchenoberfläche wird von einem zweiten Elektronenstrahl abgetastet, der eine relativ konstante Strahlenergie aufweist, jedoch einem anderen Ablenksystem gehorchen kann. Die unter- · schiedliche elektrische Ladungsdichte der einzelnen Gebiete der Plättchenoberfläche repräsentiert damit eine Abbildung der Eingangsinformation am Ausgang,' wobei jedoch das Ausgangs-

-5-

009812/125 5

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969

signal eine solche Reihenfolge der Bildinformationen aufweist, wie dies durch das Ablenk- und Rastersystem der Leseseite bedingt, ist.

Zur längeren Zwischenspeicherung des empfangenen Bilds sieht die Erfindung also ein bestimmtes Speichermedium auf einem bestimmten Material vor, das die Schreibinformation für eine bestimmte Zeit speichern und während dieser Zeit an einen Lesekanal anzulegen gestattet. Das Speichermedium besteht aus einer Schicht phosphoreszierenden Materials, das Nachleuchteigenschaften hat.

Bei dem erfindungsgemässen Gegenstand wird die Speicherplatte vorzugsweise so ausgebildet, dass sie ausser der phosphoreszierenden Schicht aus N-leitendem Halbleitermaterial besteht, welches eine Vielzahl einzelner, bestimmter P-leitender Gebiete hat, die über die eine Oberfläche des Halbleiterplättchens,vorzugsweise gleichmässig,verstre.üt sind. Der elektronische Schreibstrahl ist mit der Eingangsinformation moduliert. Die Energie des elektronischen Lesestrahls bleibt dagegen konstant.

.Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung können den beigefügten Ansprüchen und /oder der folgenden Beschreibung entnommen werden, die der Erläuterung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung dient. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Rasterumsetzers als eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welcher eine erfindungs-

-6-

0098 12/1255

k - 129 .

5. Sept. 1969

gemässe Speicherplatte enthält;

Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Speicherplatte im Rasterumsetzer der Fig. Ij

Fig. 3 eine Rückansicht eines Teils der Speicherplatte der Fig. 2;

Fig. H

und 5 eine Darstellung der Wirkungsweise der Speicherplatte beim Beschreiben mit und Auslesen von Informationen;

Fig. 6 ein Diagramm der Nachleuchteigenschaft phosphoreszierender Materialien, und

Fig. 7 ein weiteres Bild zur Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Speicherplatte gemäss Fig. 2 beim Beschreiben mit Elektronenstrahlen verschiedener Intensität.

In Fig. 1 wird ein Rastersystem-Umsetzer Io gezeigt, der ein Schreibstrahlsystem 12 zur Erzeugung und Ablenkung eines Schreibstrahls aufweist, welches eine Fokusierspule lH und ein Ablenkjoch l6 enthält. In einem ausgepumpten Glasgefäss 18 befinden sich ausser dem Schreibstrahlsystem 12 Sammellinsen (Kollimatoren) 17 zur Bündelung derSbhreibstrahlelektronen. In der Mitte des Glasgefässes l8 ist eine Speicherplatte 19 angebracht, die als Fangelektrode dient; sie befindet sich in der Mitte zwischen dem Schreibstrahlsystem 12 und einem entgegengesetzt angeordneten Lesestrahlsystem 2o.. Letzterem sind eine Fokusierspule 21, ein Ablenkjoch 22 und Kollimatoren 23 zur Fokusierung der Lesestrahlelektronen nachgeschaltet. Das Ablenkjoch 22 teilt dem Lesestrahl das Ablenkmuster mit, mit welchem die Bild-Information versehen werden soll.

Der erfindungsgemässe Rastersystemumsetzer Io hat eine ge-

-7-

0098 12/1255

A 37 5lk b

k - 129

5. Sept. 1969

wisse Ähnlichkeit mit solchen Umsetzern, die Drahtmaschenspeicherplatten aufweisen;-der wichtigste Unterschied zu diesen ist die Speicherplatte 19, bei welcher keine Kollektorelektroden oder dergleichen zum Lesen und Schreiben benötigt werden. Ausführungsbeispiele geeigneter Lese- und Schreibstrahlsysteme für den erfindungsgemässen Rastersystemurnsetzer Io findet man im Modell H-II6I und H-12o3 der Firma Hughes Aircraft Company, Los Angeles, Kalifornien.

Gemäss Fig. 2 hat ein dünnes Halbleiterplättchen 2k aus vorzugsweise monokristalinem η-leitendem Silizium eine Vielzahl diskreter, stark p-leitender Gebiete 26 auf der rechten Seite, auf welche der vom Lesestrahlsystem 2o kommende Lesestrahl 31 auftrifft. Die Gebiete 26 ähneln den durch Diffusion · erzeugten Gebieten in einer MOS-Anordnung. In Fig. 3 sind die Gebiete 26 in Draufsicht gezeichnet; sie sind vorzugsweise symmetrisch angeordnet, ihre geometrischenAbmessungen und ihr gegenseitiger Abstand bestimmen das Auflösungsvermögen der Speicherplatte 19.

Eine Schicht 28 aus phosphoreszierenden Material befindet sich auf der linken Seite des dünnen Halbleiterplättchens 2k, Vielehe dem Schreibstrahlsystem 12 zugewandt ist. Wie später im einzelnen erklärt, erhöht das phosphoreszierende Material der Schicht 28 die Speicherzeit der Speicherröhre. Ein Leseverstärker 3o ist an die η-leitende Trägerschicht des Halbleiterplättchens 2k angeschlossen und verstärkt Abfühlsignale der von der Speicherplatte 19 aufgenommenen Bildinformation. Im Falle der Rasterumsetzung ist der Leseverstärker 3o mit dem Lesestrahlsystem 2o synchronisiert.

-8-

0098*2/1 2 5.5--

A 37 51*» b

k - 129

5. Sept. 1969 g

Die Speicherplatte 19 kann nach mehreren bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann man über eine polierte Siliziumscheibe Oxid aufwachsen lassen; nach der Ätzung von Löchern durch die Oxidschicht der einen Seite werden die p-leitenden Gebiete in die Siliziumscheibe eindiffundiert. Die Oxidoberfläche der anderen Seite ätzt man nun ab und bringt auf die geätzte Oberfläche eine dünne Phosphorschicht im Vakuum auf. Die Speicherplatte 9 ist normalerweise ausserordentlich dünn und weist vorzugsweise eine Dicke im Micrometerbereich auf. ,

In den Fig. k und 5 wird die Arbeitsweise der Speicherplatte 19 dargestellt. Zunächst werde ein Lesestrahl 31 aus dem Le-' sestrahlsystem 2o auf die rechte Fläche des Halbleiterplättchens 2h der Speicherplatte 19 gelenkt, wobei das Abtastmuster einem vorgewählten Leserastersystem entspricht. Die negativen Ladungen der Elektronen aus dem Lesestrahl 31 versehen die Gebiete 26 rat negativem Ladungsüberschuss, was bewirkt, dass die p-leitenden Gebiete 26 Verarmungszonen 32 . als Sperrschichten 32a,32b gegenüber dem übrigen n-leitenden Halbleiterplättchen 2k rings um sich aufweisen und sozusagen als Dioden 26a, 26b gegenüber der η-leitenden Schicht negativ vorgespannt und sperrend sind. Der Lesestrahl 31 tastet über die gesamte rechte Fläche des Halbleiterplättchens 2k; er weist dabei konstante Strahlenergie auf, so dass schliesslich jedes der diskreten Gebiete 26 mit derselben negativen Bezugsladung, bezogen auf das Potential der η-leitenden Schicht, versehen ist.

Die ·. diskreten Gebiete 26 können mit ihren PN-Übergängen als eine Vielzahl von Halbleiterdioden 26a,26b...angesehen werden,

-9-

0098 12/1255

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969

deren Kapazität durch die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen geändert werden kann. Nachdem nun jedes der diskreten Gebiete 26 durch den Lesestrahl 31 entsprechend negativ vorgespannt ist, befindet sich die Speicherplatte 19 im Bereitschaftszustand, bereit zur Aufnahme von Informationen von Seiten des Schreibstrahlsystems 12.

Gemäss Fig. 5 wird ein Schreibstrahl 31 (Licht- oder Elektronenstrahl) so über die linke Fläche des Halbleiterplättchens 2*1 bewegt, wie dies dem Schreibrastersystem entspricht. Das Energieniveau des Schreibstrahls 3^ wird währenddessen durch die Eingangsinformation moduliert; nach einem Rästerdurchgang, d.h. nach einer vollständigen Abtastung der linken Oberfläche der Speicherplatte I9 ist die gesamte zu übertragende Bildinformation vermittels des Schreibstrahls 3¹J auf die Speicherplatte 19 abgespeichert. Die Elektronen des Schreibstrahls 3*1 werden von der phosphoreszierenden Schicht 28 dabei absorbiert; die Schicht 28 auf dem Plättchen 2k leuchtet nach und vermittelt dadurch dem η-leitenden Plättchen 2k ein entsprechendes Bild, das eine wesentliche Zeit andauert, nachdem der Schreibstrahl an eine andere Stelle fortbewegt worden ist.

In Fig. 6 wird die bekannte Sekundäremissionscharakteristik von Phosphor gezeigt; zwischen einer Zeit o. und ti wird die Phosphorschicht durch einen Lichtstrahl oder einen Elektronenstrahl beleuchtet; ab der Zeit ti sendet die phosphoreszierende Schicht dann Licht oder Elektronen nur noch aufgrund des Sekundäremissionseffekts aus, wobei diese sekundäre Emission noch eine wesentliche Zeitspanne über die Zeit ti hinaus andauert. Eine solche Charakteristik der Phosphorschicht 28

-lo-

0098 12/1255

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969

28 ermöglicht es, dass ein Lesen des auf dem Plättchen 2k gespeicherten Bilds nicht unmittelbar nach dem Schreibvorgang erfolgen muss, sondern auch innerhalb einer gewissen Zeitspanne nach der Zeit ti erfolgen kann, wodurch die Anordnung ausserordentlich vielfältig verwendbar wird.

Aufgrund der Beaufschlagung durch den Schreibstrahl und der Sekundäremission der phosphoreszierenden Schicht 28 erzeugt die η-leitende Schicht des Halbleiterplättchens 2k Paare aus Löchern und Elektronen, wie dies inFig. 5 skizziert ist. Infolge der zuvor vorgenommenen negativen Vorspannung der Gebiete 26 v/andern die nun erzeugten Löcher nach rechts, indem sie durch die η-leitende Schicht hindurch diffundieren und von den negativ vorgespannten Gebieten 26 aufgenommen werden. Damit ändern sich die elektrischen Ladungen der Gebiete 26, indem sie ihre negative Vorspannung gegenüber der η-leitenden Schicht mehr oder weniger einbüssen.

Die Stärke der positiven Ladung, welche den Gebieten 26 so erteilt wird, hängt von der Energie des Schreibstrahls 3^ ab, woraus folgt, dass also jede- gewünschte Tönung und Stufung analoger Informationswerte übertragen werden kann. So ist gemäss Fig. 5 die Diode 26a auf dem Halbleiterplättehen 2k der Speicherplatte 19 soweit mit positiven Ladungen beschickt worden, dass die ihr zugehörige Verarmungszone 32a praktisch abgebaut ist. Andererseits war die Diode.26b nicht bestrahlt worden, so dass sie in ihrem ursprünglichen. Zustand verbleibt, d.h. in einem Zustand negativer Vorspannung des Gebits 26b gegenüber der η-leitenden Schicht. Andere Gebiete 26 werden wieder durch andere Energien des Schreibstrahls beaufschlagt und können somit, nadem der Schreibstrahl 3k durchgewandert ist, eine gegenüber den Dioden 26a und 26b verschiedene La-

-11-

009812/1255

A 37 51¹! b

k - 129

5. Sept. 1969 -VL-

dung aufweisen.

Wenn nun der Schreibstrahl 34 die linke Fläche des Halbleiterplättchens 24 vollständig oder eben ausreichend abgetastet hat, überstreicht der Lesestrahl aus dem Lesestrahlsystem 2o die rechte Seite des Halbleiterplättchens 24 wiederum gemäss Fig. 4 so, dass mit dieser Abtastung nun die durch den Schreibstrahl auf die Speicherplatte 19 im Schreibrastersystem übertragene Information ausgelesen wird. Trifft nun der Lesestrahl 31 ein Gebiet 26, dessen elektrische Ladung durch Einsammlung von Löchern verändert worden war, stellt er den alten Ladungszustand in diesem Gebiet wieder her; der Ladestrom in das eine Diode darstellende Gebiet erzeugt dabei ein bestimmtes Wechselsignal in der η-leitenden Schicht des Halbleiterplättchens 24, das vom Leseverstärker 3o als Lesesignal aufgenommen wird.

Das von der Leseleitung am Eingang des Leseverstärkers 3o aufgenommene Abfühlsignal entspricht dem Bildmuster, das vom

Schreibstrahlsystem 2o auf die Speicherplatte 19 übertragen worden war. Wenn beispielsweise der Lesestrahl ein bestimmtes Gebiet 26 auffindet, das durch den zuvor auftreffenden Schreibstrahl praktisch entladen worden war, wird ein relativ hoher Ladestrom zur erneuten negativen Vorspannung des Gebiets erforderlich, was ein relativ hohes Signal am Leseausgang verursacht". War dagegen ein anderes Gebiet 26 vom Schreibstrahl nur wenig oder nicht entladen worden, wird auch bei dessen Abfühlung durch den nachkommenden Lesestrahl nunmehr nur ein geringes oder gar kein Lesesignal erzeugt werden. V/eitere Erläuterungen über solche durch PN-übergänge dargestellte kapazitive Speicher findet man in der oben erwähnten USA-Pa-

-12-

0 0 9 8 12/1255

A 37 514 b k - 129

5. Sept. 1969 ->δ-

tentschrift 3 oil 089.

Die Abtastung der Gebiete 26 durch den Lesestrahl ist mit dem Leseverstärker so synchronisiert, dass Ausblendpulse zur Ausblendung von Lesesignalen im geeigneten Zeitpunkt sowie die richtige Zuordnung von Ort und Zeit des Leserastersystems und der Leseverstärkersignale gewährleistet sind. Auf solche Weise ist die Umsetzung von einem in ein anderes Bildraster sichergestellt.

Selbstverständlich können für den Erfindungsgegenstand verschiedenartige Phosphorsorten und phosphoreszierende Materialien verwendet werden; die einzige Anforderung an solche Materialien ist, dass sie über einen gewünschten Zeitbereich . eine ausreichende Sekundäremission- gewährleisten. Für verschiedenartige Anwendungsbereiche können verschiedenartige Phosphorsorten gewählt werden. So werden beispielsweise

Phosphorsorten mit so steiler Abklingkurve der Sekundäreres,, sion gewählt, dass nach relativ kurzer Zeit ein neues Einschreiben von Daten möglich ist. In anderen Anwendungsbereichen mit wesentlich verzögertem Lesevorgang sind relativ lange Nachleuchtzeiten erwünscht. Beispiele geeigneter Phosphorsorten sind allgemein die P-22 Phosphorsörten, die in Fernsehsystemen Verwendung finden. Für andere Anwendungsfälle sind phosphoreszierende Schichten beispielsweise aus bleiaktiviertem Bariumsilikat wünschenswert.

Natürlich muss die Dicke des η-leitenden Halbleiterplättchens 2M auf die Emissionswellenlänge der phosphoreszierenden ' · Schicht 28 so abgestellt" werden, dass die'erwünschte Auflösung zustande kommt. Die Wellenlänge dsr Sekundäremission der phosphoreszierenden Schicht müssen dementsprechend gewählt werden. Ein weiterer erfindungsgemässer Vorteil ist, dass Phos-

-13-

009812/125 5'

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969 f$ -13-

phor auch auf Infrarotstrahlung reagiert, so dass die Gesamtanordnung zur Aufspürung infraroter Strahlen vorgesehen werden kann.

Die Erfindung v/eist eine Anzahl wesentlicher Vorteile auf. Ein übersprechen zwischen Schreib- und Lesestrahlsystemen ist weithin unmöglich. Infolge der Speichereigenschaft der phosphoreszierenden Schicht sind verhältnismässig lange Wartezeiten zwischen Schreiben und Lesen möglich. Falls erwünscht, können aufeinander folgende Bilder einander überlagert oder sonstwie integriert werden, indem in das auf die Phosphorschicht geschriebene Bild nachfolgende neue Bilder hinzugeschrieben werden. Für das Schreibstrahlsystem können relativ hohe Spannungen zur Anwendung gelangen, wodurch Verstärkungen der Signalströme zwischen dem Schreib· .- und Lesesystem erzielt werden. Die Speicherplatte 19 sollte so dick sein, dass die Schreibelektronen nicht direkt durch die η-leitende Schicht hindurch in die p-leitenden Gebiete 26 gelangen; andererseits sollte die Platte 19 dünn genug sein, damit die erzeugten Löcher leicht zu den entsprechenden p-leitenden Gebieten 26 diffundieren können.

Im normalen Gebrauch der Speicherplatte 19 wird der Schreibstrahl aus dem Schreibstrahlsystem 12 eine relativ niedrige Elektronenenergie aufweisen, wie sie auch bei Vidikonröhren üblicherweise benutzt wird. Aus Fig. 7 ist nun die Erzeugung von Löchern durch einen Schreibstrahl niedriger Energie zu ersehen, wobei die Löcher durch das p-leitende Gebiet 26a eingesammelt werden. In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch vorteilhaft, einen Schreibstrahl mit relativ hoher Energie zu verwenden, der die phosphoreszierende Schicht 28 unmittelbar durchdringen kann, so dass keine nennenswerte Absorption

-14-

0 0 9 8 12/1255

A 37 514 b

k - 129

5. Sept. 1969 IM- -IA-

durch die phosphoreszierende Schicht 28 stattfindet und im wesentlichen keine Sekundäremission auftritt. Auf eine solche Weise wird eine relativ hohe Zahl von Löchern direkt in der η-leitenden Schicht des Plattchens 2k erzeugt, wobei jedoch die hohe Energie des Schreibstrahls ohne anhaltende Wirkung ist, weil sie nach Ablauf der Lebenszeit der Löcher endet.

Auf solche Weise wird es möglich, die Speicherzeit auf der erfindungsgemässen Speicherplatte 19 zu steuern, indem die Energie des Schreibstrahls variabel gestaltet wird. Bei Radarsystemen beispielsweise für Plughäfen kann eine solche Steuerung deshalb wichtig werden, weil es wün s chens viert ist, Echosignale von Plugkörpern für eine längere Zeit zu speichern als etwa Merkmale oder Kennungen, welche lediglich spezielle Flugkörperechosignale kennzeichnen sollen. Mit der hier vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch Schreibstrahlen von relativ niedriger Energie die Stellung von Plugkörpern, dagegen mit Schreibstrahlen relativ hoher Energie Merkmale zur Identifizierung von Plugkörpern auszuweisen, wodurch ein übergebührliches Anhalten dieser Merkmalbilder vermieden wird, welche sonst als Radarstörflecken auf dem Radarschirm erscheinen könnten.

00981 2/1255

Claims

κ - i3^r;

29. Juli i960

Patentansprüche

Verfahren zur Bildspeicherung mittels eines plattenförmigen Spei ehe xT.ediums, auf dessen eine, erste Oberfläche das zu speichernde Bild geworfen wird, durch das elektrische Eigenschaften der gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche des Speichermediuir.s verändert und diese zur Erzeugung eines Al: fühl signals abgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speichermedium mit einer phosphoreszierenden ersten Oberfläche verwendet und das Bild auf dieser Oberfläche gespeichert wird, und daß die elektrischen Eigenschaften der zweiten Oberfläche entsprechend der Intensität der Phosphoreszenz geändert Vier den.

Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich I ckannter V.'eise die zweite Oberfläche mittels eines Elektronenstrahls abgetastet v/ird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung dos zu speichernden Fildes .eine so energiereichc Strahlung auf die erste Oberfläche gerichtet wird, da£ in wesentlichen keine Phosphoreszenz entsteht.

Verfahren nach einen oder r.ehreren der vorstehenden Ansprüche 1-3 zur Rasterumsetzung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild auf der ersten Oberfläche mittels eines entsprechend einen ersten Raster gesteuerten Schreibstrahl erzeugt und entsprechend der Intensität der Phosphoreszenz die elektrische Ladungsverteilung auf der zweiten Oberfläche verändert wire, und da/, die zvreitc Oberfläche r.ittels eines Elektrcnenlesestrahls entsprechend einer, zweiten

0Ο9 8Ί2/1255

A 37.51¹I b . _1fl/ ς 1 QQ

k - 135 - r- I94b18d

29. Juii 1969 . :

Raster abgetastet und die elektrische Ladungsverteilung erneut verändert wird, worauf diese Änderungen zur· Erzeugung des Abfühlsignals abgefühlt werden.

5. Informationsspeicher, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem Halbleiterkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen, auf deren erste die zu speichernden Informationen abgebildet werden und deren zweite mehrere diskrete Bereiche aufweist, in denen die elektrische Ladungsverteilung entsprechend der abgebildeten Information veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Oberfläche ein zwischenspeicherndes Speichermedium mit beschränkter, bestimmter Speicherdauer angeordnet ist.

6. Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl kapazitiver Elemente vorgesehen ist, deren eine Platte von der ersten Oberfläche der die Form einer dünnen Scheibe aufweisende Halbleiterkörper gebildet werden, und daß die diskreten Bereiche auf der . zweiten Oberfläche des Halbleiterkörpers die anderen Platten der kapazitiven Elemente bilden.

7. Speicher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Bereiche der zweiten Oberfläche aus einem Halbleitermaterial anderen Leitfähigkeitstyps als das übrige Kalbleitermaterial bestehen.

8. Speicher nach einen oder mehreren der .Ansprüche 5~7» dadurch gekennzeichnet, daß das Spei ehe medi um eine phosphorizierende Schicht auf der ersten Oberfläche ist.

009812/T255

k - 135 - ?T -

29.· JuIi 1969 ' .

9. Speicher nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Bereiche aus p-leitendem Halbleitermaterial und der übrige Halbleiterkörper aus η-leitendem Material bestehen.

10. Speicher nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphorizierende Schicht eine Emission vorbestimmter Viellenlänge aufweist, auf die zur Erzielung einer bestimmten Bildauflösung die Dicke des Halbleiterkörpers abgestimmt ist.

11. Speicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-10, mit einer Schreibstrahlquelle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schreibstrahlquelle hinsichtlich des Energieniveaus des Schreibstrahls so einstellbar ist, daß bei einer Einstellung der Schreibstrahl in der phosphoreszierenden Schicht absorbierbar ist, während bei einer anderen Einstellung der Schreibstrahl ohne wesentliche Absorption in der phosphoreszierenden Schicht diese durchdringen kann.

0098 12/1255