DE4409850C2 - Informationsspeichereinheit - Google Patents

Informationsspeichereinheit

Info

Publication number
DE4409850C2
DE4409850C2 DE19944409850 DE4409850A DE4409850C2 DE 4409850 C2 DE4409850 C2 DE 4409850C2 DE 19944409850 DE19944409850 DE 19944409850 DE 4409850 A DE4409850 A DE 4409850A DE 4409850 C2 DE4409850 C2 DE 4409850C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
information storage
storage unit
unit according
active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944409850
Other languages
English (en)
Other versions
DE4409850A1 (de
Inventor
Rudi Dr Danz
Andreas Dr Rer Nat Buechtemann
Manfred Dr Rer Nat Pinnow
Armin Dr Rer Nat Wedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE19944409850 priority Critical patent/DE4409850C2/de
Priority to US08/406,379 priority patent/US5637370A/en
Publication of DE4409850A1 publication Critical patent/DE4409850A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4409850C2 publication Critical patent/DE4409850C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/002Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by perturbation of the physical or electrical structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/10Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electron beam; Record carriers therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/913Material designed to be responsive to temperature, light, moisture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/146Laser beam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21Circular sheet or circular blank
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Informationsspeicherein­ heit bestehend aus einem Substrat und einer darauf aufgebrachten mit einem fokussierten Elektronenstrahl polarisierbaren Polymerschicht (aktive Polymer­ schicht).
Es ist bekannt, mit fokussiertem und beschleunigtem Elektronenstrahl Informationen extrem hoher Informa­ tionsdichte in dünne Metall- oder Halbleiterschichten einzuschreiben. Unter Nutzung der für die Elektronen­ strahl-Lithographie entwickelten Gerätesystem ist es möglich, Nanometer-Strukturen mit Linienbreiten klei­ ner als 10 nm zu realisieren. Aus C. Morgan, G. S. Chen, C. Boothroyd, S. Bailey, C. Humphreys Physics World, Nov. 1992, S. 28-32, ist es bekannt, mit fo­ kussiertem Elektronenstrahl in dünne Aluminiumschich­ ten Löcher der Dicke von 5 nm einzubrennen oder in dünne Siliziumschichten Nanometerstrukturen (Quantum­ dots) zu erzeugen. Diese möglichen Informationsspei­ chersysteme haben den entscheidenden Nachteil, daß sie nicht auf reversiblen Prozessen beruhen. Sie sind nicht löschbar und die Informationsauslesung ist bis­ her nur ungenügend gelöst. Aus D. Schilling, S. Schu­ ler, K. Dransfeld, Proc 6th Internat. Symposium on Electrets (ISE 6), Oxford 1988, S. 80-86, ist es be­ kannt, Informationsspeicherungen mit fokussiertem Elektronenstrahl vorzunehmen, wobei auf einem Sub­ strat aufgebrachte Polymerschichten eingesetzt wer­ den. Dabei werden dünne Fluorpolymerschichten als aktive Schichten auf Metallsubstraten mit fokussier­ tem Elektronenstrahl bestrahlt und die bestrahlten Regionen im Rasterelektronen-Mikroskop durch Kon­ trastuntersuchung nachgewiesen. Als dünne aktive Polymerschichten werden dabei Polyvinylidenfluoride (PVDF) und Vinylidenfluoride/Trifluorethylen-Copoly­ mere (VDF-TrFE) eingesetzt.
Au der US 4,800,526 ist eine stabile Speicherschicht bekannt, die PTFE als aktive Polymerschicht enthält.
Aus der US 4,059,827, ist eine Datenspeicherung be­ schrieben, bei der Polyvinylidenfluoride eingesetzt wird. Die Datenspeicherung wird dabei durch eine kom­ binierte Wärme/Feldbehandlung erzielt.
Die DE 31 25 776 A1 betrifft eine Elektretvorrichtung, die bezüglich der Oberflächenladung und der Gleich­ förmigkeit verbessert ist.
Nachteilig bei allen diesen Verfahren ist jedoch, daß bei den eingesetzten Schichten unter den angegebenen Bedingungen eine Schädigung der Polymerstruktur durch die Elektronenbestrahlung auftritt. Dadurch wird eine Reversibilität unmöglich gemacht. Weiterhin konnte an diesen Schichten nach der Elektronenbestrahlung kein elektrisches Potential gemessen werden, so daß die für die Informationsspeicherung notwendigen Struktur­ prozesse nicht auftreten konnten. In diesen Schriften fehlt auch der Nachweis dieser molekularen Prozesse, und es konnten keine Auslesemöglichkeiten aufgezeigt werden. Diese bisher aus dem Stand der Technik be­ kannten Systeme sind deshalb zur molekularen, rever­ siblen Informationsspeicherung nicht geeignet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Informations­ speichereinheit anzugeben, die eine molekulare und reversible Informationsspeicherung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, auf dem Substrat eine sog. Multischicht aufzubringen. Das erfindungsgemäße Multischichtsystem ist dabei so auf­ gebaut, daß die aktive Schicht mindestens zwischen einer elektrisch-isolierenden Schicht und mindestens einer leitenden bzw. halbleitenden Schicht angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die aktive Schicht ausge­ wählt aus den Fluorpolymeren Vinylidenfluorid (VF2), Trifluorethylen (F3E), Copolymere davon oder Copoly­ mere davon mit Tetrafluorethylen oder aus Seitenket­ tenpolymeren. Die Molekül-Struktur und -Anordnung dieser aktiven Polymerschicht wird nun durch elek­ trische Felder gesteuert. Dies wird durch die vorste­ hend beschriebene Anordnung möglich. Dadurch, daß nun die aktive Polymerschicht zwischen einer elektrisch- isolierenden und einer elektrisch-halbleitenden bzw. elektrisch-leitenden Schicht angeordnet ist, werden elektrische Felder aufgebaut, wodurch die Dipole in der aktiven Polymerschicht gedreht werden können. Die elektrisch steuerbare aktive Polymerschicht dient demnach als molekulare Informationsspeichereinheit, während die weiteren Schichten im Multischicht-System Auslesefunktionen ausüben und spezifische Wechsel­ wirkungen mit den auftreffenden fokussierenden Elektronenstrahlen eingehen, die für die Auslösung der feldinduzierten molekularen Strukturprozesse in der Informationsspeicherschicht und damit für eine optimale molekulare Informationsspeicherung nötig sind.
Ein anderer Lösungsweg (Anspruch 3) basiert auf dem gleichen Grundprinzip. Danach wird jedoch ein elek­ trisch-leitendes bzw. halbleitendes Substrat einge­ setzt. Das Multischichtsystem kann nun in diesem Fall so aufgebaut sein, daß das elektrische Feld zwischen dem Substrat, das ja als solches leitend oder halb­ leitend ist, und einer über der aktiven Polymer­ schicht angrenzenden elektrisch isolierenden Schicht aufgebaut wird.
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen In­ formationsspeichereinheit ist, daß die in den Multi­ schichten erzeugten Struktur-Informationen bis minde­ stens 130°C thermisch stabil und somit nicht flüch­ tig sind. Die Anmelderin konnte weiter zeigen, daß durch elektrische oder Wärmeimpulse die eingespei­ cherten Informationen löschbar und danach beliebig oft wieder einschreibbar sind. Aufgrund des molekula­ ren Charakters der eingespeicherten Informationen und der Fokussierbarkeit von Elektronenstrahlen sind Strukturierungen im Nanometerbereich kleiner als 100 nm und damit Speicherdichten, die die der CD- ROM's um ca. 2 Größenordnungen übertreffen, möglich. Die Auslesung kann durch optische Techniken und/oder elektrisch, wie z. B. durch Elektronenstrahlen, erfol­ gen. Die Multischichten sind gegenüber elektrischen und magnetischen Feldern unempfindlich.
Besonders bevorzugt ist es hierbei, daß bei der Lö­ sungsvariante nach Patentanspruch 1 substratseitig mindestens eine leitende bzw. halbleitende Schicht vorgesehen ist. Dadurch kann nun der Elektronenstrahl in die sich über der aktiven Schicht befindlichen elektrisch-isolierenden Schicht eintreten und es kann mit der elektrisch-leitenden bzw. halbleitenden Schicht, die während der Polung geerdet ist, ein elektrisches Feld aufgebaut werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß substratseitig die elek­ trisch-isolierende Schicht aufgebracht ist und über der aktiven Polymerschicht, d. h. zur Bestrahlungssei­ te hin, die elektrisch-leitende bzw. halbleitende Schicht, die ebenfalls geerdet ist, aufgebracht ist. In diesem Fall wird der Elektronenstrahl so gesteu­ ert, daß er bis zur elektrisch-isolierenden Schicht durchtritt und dort gespeichert wird, so daß wiederum ein elektrisches Feld aufgebaut werden kann.
Die Schichtdicke der einzelnen Schichten der Multi­ schicht liegt dabei bevorzugt im Bereich zwischen 1 nm und 1 mm. Die Schichtdicken der aktiven Polymer­ schicht liegen ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 10 nm und 3000 nm, die der elektrisch-iso­ lierenden Schicht zwischen 5 nm und 3000 nm, die der elektrisch-halbleitenden zwischen 5 nm und 1 mm und die der Leiter zwischen 1 nm und 100 nm.
Die aktive Polymerschicht (Informationsspeicher­ schicht) besteht aus Fluorpolymeren. Beispiele für Fluorpolymere sind Vinylidenfluorid (VF2), Trifluor­ ethylen (F3E) sowie Tetrafluorethylen (TF4E) oder Copolymere davon. Ganz besonders geeignet sind Copolymere aus Vinylidenfluorid/Trifluorethylen und Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen. Bei diesen Copolymeren liegen bevorzugt die molaren Anteile des Vinylidenfluorids zwischen 40 und 100 Mol%. Eine weitere bevorzugte Variante schlägt vor, daß die ak­ tive Polymerschicht aus einem Gemisch der vorstehend erwähnten Fluorpolymere mit Fluorpolymeren mischbaren Polymeren von Polyacrylaten, Polycarbonaten oder Polystyrol besteht. Im Falle des Vorliegens von Mi­ schungen der vorstehend erwähnten Copolymere mit den vorstehend erwähnten Polymeren ist es günstig, wenn das Copolymer in einem Gemisch z. B. mit Polymethyl­ methacrylat in einem Gewichtsverhältnis von 50 zu 50 bis 99 zu 1 eingesetzt wird. Neben der Möglichkeit des Einsatzes von Fluorpolymeren bzw. deren Copoly­ meren bzw. deren Mischungen mit Polymeren, ist es auch möglich, als aktive Polymerschicht "Rückgrat- (backbone)"-Polymere einzusetzen, die hyperpolari­ sierbare Seitengruppen enthalten. Beispiele für Rück­ grat-Polymere sind: Polyacrylate, Polyester, Polyimide, Polysiloxane, Polyethylen, Polyvinylether, Polystyrene, Polyvinyl­ alkohol und Polycarbonate. Beispiele für an diese Polymere angekoppelten Seiten­ gruppen sind Gruppen, die Nitro-, Cyan- oder Amino­ gruppen enthalten. Spezielle Beispiele hierfür sind:
Nitrostilbene, Azobenzene, Thiophene, Cyanobiphenyle, Cyanophenylbenzoate, Aniline, Nitroaniline, Amino- Nitrostilbene, Dicyanovinylazofarbstoffe. Als isolierende Schichten sind besonders dünne Poly­ merschichten auf Basis von Polystyrol und seinen Co­ polymeren, wie z. B. Styren-Acrylnitril-Copolymer, Styren-Acrylsäure-Copo­ lymer, Poly(styrol-co-methylmethacrylat), Polyimiden, Polyisobutylen, Polyoxadiazole, Polychlortrifluor­ ethylen, Polymere Acryl- und Methacrylverbindungen, Polyurethane, Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polymere mit Amidbindungen, Polyisoprene, Polyester­ urethane, Polyvinylalkohol, Ester des Polyvinylal­ kohols wie Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat, Polyvinylbutyrat, Polyvinylbenzoat und deren Copoly­ mere, Polyvinylcarbazol, Poly(ethylen-co-vinylace­ tat), Polycarbonaten und ihre Copolymere, wie Poly- Bisphenol-A-Carbonat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, NLO-Polymeren, Polysilanen, Polyacrylnitril und seine Copolymere, aromatische Polysulfonethern, Cellulose­ derivate wie Celluloseacetate, -propionat, -buty­ rat, -acetatpropionat, -acetatbutyrat, -nitrat, Poly­ siloxanen, Polyvinylbutyraten, Epoxidharzen oder auch SiO2, SiN, SiO, Metalloxide oder anorganische Gläser.
Als elektrisch halbleitende Schicht werden P- und/- oder n-dotierte Halbleiter auf Basis vom Silizium, Germanium, Galliumarsenid oder weiteren Halbleitern, wie z. B. Indium-Zinn-Oxid, Indium-Oxid eingesetzt. Als elektrisch-leitende Schichten kommen vor allem Metalle infrage: Gold, Aluminium, Silber, Platin, Titan oder Kupfer.
Die Herstellung der Polymerschichten erfolgt dabei mittels Schleudertechniken oder Filmliftingverfahren aus Polymerlösungen auf den entsprechenden Substra­ ten. Die erforderlichen Schichtdecken werden dabei durch die Konzentration der Lösungen und/oder durch die Schleuder bzw. Filmliftingbedingungen einge­ stellt. Die Metallschichten werden entweder aufge­ dampft oder gesputtert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von 9 Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert:
  • 1. Zur Herstellung der Multischichten wird zunächst auf ein goldbedampftes (Schichtdicke der Gold­ schicht 30 nm) Glassubstrat (Schichtdicke 2 mm) eine dünne Schicht aus einem VF2/F3E-Copolymer (75 Mol% Vinylidenfluorid-Anteil) in einem 80/20-Komposit mit PMMA durch spin-coating (Schleudertechnik) hergestellt. Die Schleuderbe­ dingungen und die Konzentration der Lösung wird so gewählt, daß eine Schichtdicke von 900 nm entsteht. Nach Tempern der Schicht bei 80°C wird aus eineer Xylol-Lösung eine 1 µm dicke Po­ lystyren-Schicht ebenfalls durch spin-coating aufgebracht und anschließend ebenfalls bei 80°C im Vakkum getempert. Zur Einschreibung der Strukturinformationen wird die hergestellte Mul­ tischicht in ein Rasterelektronenmikroskop ein­ gebracht und unter folgenden Parametern mit Elek­ tronen bestrahlt: Beschleunigungsspannung 5 kV, Strahlstrom 100 nA, Bestrahlungszeit 20 s. Die Informationen werden über Masken oder durch PC- Führung des Strahlstromes eingeschrieben. Die Informationsdichte stellt sich je nach gewählter Vergrößerung am Rasterelektronenmikroskop ein. Ein Beispiel einer Informationsauslesung mit einem optischen Signal zeigt Fig. 1. Die Wirk­ samkeit der Informationsspeicherung durch die Elektronenbestrahlung wurde auch durch den Nach­ weis eines elektrischen Potentials von -500 V auf der bestrahlten Fläche nachgewiesen.
  • 2. Die Herstellung der Multischichten erfolgt, in­ dem auf eine halbleitende transparente Elektrode (Indium-Zinn-Oxid, ITO) auf einer Glasplatte eine dünne Schicht aus einem VF2/F3E-Copolymer (80 Mol% Vinylidenfluorid) aufgeschleudert wird. Die Schleuderbedingungen und die Konzentration der Polymerlösung werden so gewählt, daß sich eine Schichtdicke von 2000 nm einstellt. Nach dem Tempern bei +80°C im Vakuum wird auf diese aktive Polymerschicht eine temperaturbeständige Polyimidschicht mit einer Dicke von 3000 nm aus einer n-Methyl-Pyromidon Lösung aufgeschleudert und im Vakuum getempert. Anschließend wird auf die Polyimidschicht eine Goldschicht (30 nm) aufgesputtert. Das Einschreiben der Strukturin­ formationen erfolgt mit Hilfe eines Elektronen­ strahls, bei geerdeter Grund-(ITO) und Deckelek­ trode (Gold). In dieser Schichtanordnung wird die Beschleunigungsspannung der Elektronen mit 10 kV gewählt. Die eingebrachte Ladungsdichte be­ trägt bei der Informationsspeicherung 2 µC/cm2.
  • 3. Die Herstellung erfolgt, wie im Ausführungsbei­ spiel 2 beschrieben, jedoch wird die Polyimid­ schicht direkt auf die ITO-Elektrode aufgebracht und anschließend darauf die aktive Polymer­ schicht (wie oben) und die Au-Sputterschicht aufgebracht. Die Beschleunigungsspannung der Elektronen beträgt dabei 20 kV. Bei wiederum geerdeten ITO- und Au-Elektroden werden die Strukturinformationen durch die Elektronenbe­ strahlung in der Informationsschicht gespei­ chert.
  • 4. Die Herstellung der Multischichten erfolgt, in­ dem auf eine leitende Platin-Elektrode auf einer Glasplatte eine dünne Schicht aus einem Vinyli­ denfluorid/Tetrafluorethylen Copolymer (70% Vi­ nylidenfluorid) aufgeschleudert wird. Die Schleuderbedingungen und die Konzentration der Polymerlösung werden so gewählt, daß sich eine Schichtdicke von 50 nm einstellt. Nach dem Tem­ pern bei +80°C im Vakuum wird auf diese aktive Polymerschicht eine Schicht aus schwerlöslichen, aber hochohmigen Polymer (z. B. Polyethylen oder Polytetrafluorethylen) mit einem isolierenden Kleber befestigt. Die Elektronenbestrahlung er­ folgt bei Beschleunigungsspannungen von 3 bis 20 kV. Das Löschen der Information erfolgt durch Temperung des Schichtsystems oberhalb 160°C.
  • 5. Die Herstellung der Multischichten erfolgt, in­ dem auf eine halbleitende, transparente Elektro­ de (Indium-Zinn-Oxid, ITO) auf einer Glasplatte eine dünne Schicht aus einem VF2/F3E-Copolymer aufgeschleudert wird. Die Schleuderbedingungen und die Konzentration der Polymerlösung werden so gewählt, daß sich eine Schichtdicke von 500 nm einstellt. Nach dem Tempern bei +80°C wird auf der aktiven Polymerschicht eine fotoleitfähige Polyvinylcarbazol-Schicht (3000 nm) aufgeschleu­ dert und darauf eine dünne Au-Elektrode (30 nm) aufgesputtert. Durch die Elektronenbestrahlung mit Beschleunigungsspannungen zwischen 5 und 10 kV werden die Strukturinformationen einge­ bracht. Das Löschen der Informationen erfolgt mit UV-Bestrahlung und Temperaturbehandlung oberhalb 140°C.
  • 6. Auf ein n- oder p-dotiertes Siliziumsubstrat wird eine dünne VF2/F3E-Copolymerschicht (60% Vinylidenfluorid-Anteil) der Dicke von 100 nm aufgebracht. Dann folgt eine 20 nm dicke Alumi­ niumschicht mit anschließender Aufbringung einer 1000 nm dicken Polycarbonat-Schicht. Die Infor­ mationsspeicherung mit Elektronenstrahl erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel 1. Die Auslesung der Strukturinformationen wird mit einem Elek­ tronenstrahl vorgenommen. Als zusätzliche Va­ riante können auf die Siliziumsubstrate auch Metallschichten aufgedampft werden.
  • 7. Zur Herstellung der Multischichten wird von ei­ nem p-dotierten Silizium ausgegangen, daß mit einer dünnen ca. 40 nm Schicht SiO2 überzogen ist. Danach wird eine VF2/F3E-Copolymerlösung aus Methylethylketon im spin-coating-Verfahren zu einer ca. 100 nm Schicht bei 6000 min-1 ver­ arbeitet. Es schließt sich ein Temperprozeß bei 180°C an. Mit Hilfe von Magnetronsputtern wird eine Deck-Schicht aus SiO2 von 80 nm aufgebracht und eine dünne Schicht aus Aluminium bildet den Abschluß des Schichtaufbaus. Die Speicherung der Information mittels Elektronenstrahlen wird un­ ter ähnlichen Bedingungen vorgenommen wie im Ausführungsbeispiel 1 angegeben.
  • 8. Als weitere Multischichten werden gemäß den Aus­ führungsbeispielen 1 bis 7 auch weitere elek­ trisch halbleitende (wie z. B. dotiertes Germani­ um, Indium-Oxid), elektrisch isolierende (z. B. SiO2 unterschiedliche Polymere) und Metalle mit Informationsspeicherschichten auf Basis von VF2/F3E miteinander kombiniert und die Struktur­ informationen mit Elektronenstrahlen einge­ schrieben.
  • 9. In Ergänzung zu den Beispielen 1 bis 8 wird ein Schichtaufbau gewählt, in dem auf ein Quarz- Glassubstrat eine dünne Polystyrolschicht (Dicke 500 nm) aufgebracht wird und danach als aktive Informationsspeicherschicht das entsprechende Fluor-Copolymer oder ein Polymethylmethacrylat- Seitenkettenpolymer mit einem Azofarbstoff als Seitenkette folgt. Die Schichtfolge wird durch eine Aluminiumschicht der Dicke von 20 nm abge­ schlossen. Die eingebrachte Ladungsdichte beträgt bei der Informationsspeicherung 0,5 µC/cm2.

Claims (13)

1. Informationsspeichereinheit, bestehend aus einem Substrat und einer darauf aufgebrachten, mit einem fokussierten Elektronenstrahl polarisier­ baren Polymerschicht (aktive Polymerschicht), dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Polymerschicht Bestandteil einer Multischicht ist, wobei die Multischicht aus einer aktiven Polymerschicht aus mindestens ei­ ner bis höchstens fünfzehn elektrisch isolieren­ den Schichten und mindestens einer bis höchstens fünfzehn elektrisch leitenden bzw. halbleitenden Schichten in einer beliebigen Schichtfolge be­ steht, mit der Maßgabe, daß die aktive Schicht zwischen mindestens einer elektrisch isolieren­ den Schicht und mindestens einer leitenden bzw. halbleitenden Schicht angeordnet ist und daß die aktive Schicht ausgewählt ist aus den Fluor­ polymeren Vinylidenfluorid (VF2), Trifluor­ ethylen (F3E), Copolymer davon oder Copolymer davon mit Tetrafluorethylen oder aus Seitenket­ tenpolymeren.
2. Informationsspeichereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß substratseitig min­ destens eine leitende bzw. halbleitende Schicht vorgesehen ist.
3. Informationsspeichereinheit, bestehend aus einem Substrat und einer darauf aufgebrachten, mit einem fokussierten Elektronenstrahl polarisier­ baren Polymerschicht (aktive Polymerschicht), dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat halbleitend bzw. leitend ist, und daß die aktive Schicht Bestandteil einer Multischicht ist, wobei die Multischicht aus einer aktiven Polymerschicht aus mindestens ei­ ner bis höchstens fünfzehn elektrisch isolieren­ den Schichten und mindestens einer bis höchstens fünfzehn elektrisch leitenden bzw. halbleitenden Schichten in einer beliebigen Schichtfolge be­ steht, mit der Maßgabe, daß die aktive Schicht an mindestens eine elektrisch isolierende Schicht angrenzt, wobei die aktive Schicht aus­ gewählt ist aus den Fluorpolymeren Vinyliden­ fluorid (VF2), Trifluorethylen (F3E), Copolymer davon oder Copolymer davon mit Tetrafluorethylen oder aus Seitenkettenpolymeren.
4. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Poly­ merschicht ein Gemisch von Fluorpolymeren mit Polyacrylaten und/oder Polycarbonaten und/oder Polystyrol ist.
5. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenketten­ polymer ein hyperpolarisierbares, Seitenketten enthaltendes Polymer ist, wobei das "Rückgrat"- Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe Polyacry­ late, Polyester, Polyimide, Polysiloxane, Poly­ ethylen, Polyvinylether, Polystyrene, Polyvinyl­ alkohol und Polycarbonate und die Seitenketten Nitro-, Cyan-, Amino- oder Methylgruppen ent­ halten.
6. Informationsspeichereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenketten ausgewählt sind aus Nitrostilbenen, Azobenzenen, Thiophenen, Cyanobiphenylen, Cyanophenylbenzoa­ ten, Anilinen, Nitroanilinen, Amino-Nitrostil­ benen, Dicyanovinylazofarbstoffen.
7. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Multischicht aus ein bis drei elektrisch isolierenden Schichten und ein bis drei leitenden bzw. halbleitenden Schichten besteht.
8. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicken der einzelnen Schichten im Bereich zwischen 1 nm und 1 mm liegen.
9. Informationsspeichereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken der ak­ tiven Schicht und der elektrisch isolierenden Schicht im Bereich von 5 nm bis 3.000 nm liegen.
10. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe Polystyrol, Styren-Acrylinitril- Copolymer, Styren-Acrylsäure-Copolymer, Poly(styrol-co-methyl-methacrylat), Polyimide, Polysobutylen, Polyoxadiazole, Polychlortri­ fluorethylen, Polymere, Acryl- und Methacrylver­ bindungen, Polyurethane, Polyethylentereph­ thalat, Polypropylen, Polymere mit Amidbindun­ gen, Polyisoprene, Polyesterurethane, Polyvinyl­ alkohol, Ester des Polyvinylalkohol wie Poly­ vinylacetat, Polyvinylpropionat, Polyvinyl­ butyrat, Polyvinylbenzoat und deren Copolymere, Polyvinylcarbazol, Poly(ethylen-co-vinylacetat), Polycarbonate und ihre Copolymere, wie Poly- Bisphenol-A-Carbonat, Ethylen-Vinylacetat- Copolymer, NLO-Polymere, Polysilane, Polyacryl­ nitril und seine Copolymere, aromatische Poly­ sulfonether, Cellulosederivate wie Cellulose­ acetate, -propionat, -butyrat, -acetatpropionat, acetatbutyrat, -nitrat, Polysiloxane, Poly­ vinylbutyrate, Epoxidharze oder auch SiO2, SiN, SiO, Metalloxide oder anorganische Gläser.
11. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht eine metallische Schicht, insbesondere Gold, Aluminium, Silber, Platin, Titan oder Kupfer ist.
12. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch halb­ leitende Schicht entweder ein p- und/oder n- dotierter Halbleiter auf Basis von Silizium, Germanium oder Galliumarsenid oder ein Halb­ leiter ist, der ausgewählt ist aus der Gruppe der Indium-Oxide bzw. Indium-Zinn-Oxide.
13. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus­ gewählt ist aus Glas oder Metall.
DE19944409850 1994-03-22 1994-03-22 Informationsspeichereinheit Expired - Fee Related DE4409850C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944409850 DE4409850C2 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Informationsspeichereinheit
US08/406,379 US5637370A (en) 1994-03-22 1995-03-17 Information storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944409850 DE4409850C2 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Informationsspeichereinheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4409850A1 DE4409850A1 (de) 1995-09-28
DE4409850C2 true DE4409850C2 (de) 1999-05-12

Family

ID=6513508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944409850 Expired - Fee Related DE4409850C2 (de) 1994-03-22 1994-03-22 Informationsspeichereinheit

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5637370A (de)
DE (1) DE4409850C2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191384B1 (en) 1998-05-05 2001-02-20 Tapematic S.P.A. Apparatus for trimming dye coated on a recordable disc substrate and related method
US6928042B2 (en) * 2001-07-06 2005-08-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Data storage device including nanotube electron sources
US20060114802A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Charles Marshall Archive media
US7965614B2 (en) * 2007-02-01 2011-06-21 Seagate Technology Llc Wear resistant data storage device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4059827A (en) * 1975-03-13 1977-11-22 The Marconi Company Limited Molecular information storage systems
DE3125776A1 (de) * 1980-06-30 1982-05-27 Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa Elektretovorrichtung
US4800526A (en) * 1987-05-08 1989-01-24 Gaf Corporation Memory element for information storage and retrieval system and associated process

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418029A (en) * 1992-01-28 1995-05-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Information recording medium and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4059827A (en) * 1975-03-13 1977-11-22 The Marconi Company Limited Molecular information storage systems
DE3125776A1 (de) * 1980-06-30 1982-05-27 Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa Elektretovorrichtung
US4800526A (en) * 1987-05-08 1989-01-24 Gaf Corporation Memory element for information storage and retrieval system and associated process

Also Published As

Publication number Publication date
US5637370A (en) 1997-06-10
DE4409850A1 (de) 1995-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60130586T2 (de) Speicherzelle
DE60320373T2 (de) Herstellungsverfahren für nichtflüchtige widerstandsveränderbare bauelemente und herstellungsverfahren für silber-selenide beinhaltende strukturen
DE2519403A1 (de) Traegermaterial und dessen verwendung in einem photographischen aufzeichnungsmaterial
CN113161494B (zh) 光电人工突触的制备方法以及光电人工突触
DE3147472A1 (de) Informationsspeichereinrichtung
DE4409850C2 (de) Informationsspeichereinheit
DE3014677A1 (de) Traeger fuer optische aufzeichnung und verfahren zur aufzeichnung von informationen unter verwendung dieses traegers
EP1696440A1 (de) Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung
JPH05243638A (ja) Mim型電気素子とその製造方法、及びこれを用いた情報転送装置、画像表示装置、描画装置
CN113421965A (zh) 选通器及其制备方法
JPH02239664A (ja) 電気的記憶装置
DE4409851C2 (de) Verfahren zur Einschreibung und Auslesung von Informationen in einer Informationsspeicherschicht
JP3284249B2 (ja) 発光素子の製造方法
CA1049123A (en) Optical sensitization and development of liquid crystalline devices
DE2250184C3 (de) Optisches Relais, das ein photoleitendes Element enthält
US11450802B1 (en) Thermally sensitive ionic redox transistor
DE102004054789A1 (de) Informationsspeichermedium mit Ladungsträger-Dipol-Kopplung
EP0166938A2 (de) Verfahren zum Ein- und Auslesen von Signalen auf Basis elektrisch polarisierbarer Schichten
WO2020180248A1 (en) Biodegradable threshold swithcing device and method of fabrication
US11845870B2 (en) Thin films printed with chalcogenide glass inks
DE4430390C2 (de) Verfahren zur Herstellung von strukturierten Metallisierungen auf Oberflächen
CN112382719B (zh) 提升铁电隧穿结性能的器件结构及其制备方法
Fujii et al. Memory effect of an organic photoconductor and its application to a neuron model
US8222630B2 (en) Organic memory device having memory active region formed by embossing structure
DE2431772C3 (de) Elektrophotografisches Aufzeichnungsmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee