JP2603241B2 - 記録装置および再生装置 - Google Patents
記録装置および再生装置Info
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- JP2603241B2 JP2603241B2 JP62055851A JP5585187A JP2603241B2 JP 2603241 B2 JP2603241 B2 JP 2603241B2 JP 62055851 A JP62055851 A JP 62055851A JP 5585187 A JP5585187 A JP 5585187A JP 2603241 B2 JP2603241 B2 JP 2603241B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は記録装置および再生装置に関するものであ
る。
る。
更に詳しくは一方をプローブ電極とした一対の電極間
に電圧電流のスイツチング特性に対してメモリー効果を
もつ半導体に記録された情報を再生する記録装置および
再生装置に関する。
に電圧電流のスイツチング特性に対してメモリー効果を
もつ半導体に記録された情報を再生する記録装置および
再生装置に関する。
近年メモリー材料の用途は、コンピユータおよびその
関連機器，ビデオデイスク，デイジタルオーデイオデイ
スク等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであ
り、その材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリー
材料に要求される性能は用途により異なるが、一般的に
は、 高密度で記録容量が大きい、 記録再生の応答速度が速い、 消費電力が少ない、 生産性が高く、価格が安い、 等が挙げられる。
関連機器，ビデオデイスク，デイジタルオーデイオデイ
スク等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであ
り、その材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリー
材料に要求される性能は用途により異なるが、一般的に
は、 高密度で記録容量が大きい、 記録再生の応答速度が速い、 消費電力が少ない、 生産性が高く、価格が安い、 等が挙げられる。
従来までは磁性体や半導体を素材とした半導体メモリ
ーや磁気メモリーが主であったが、近年レーザー技術の
進展にともない有機色素、フオトポリマーなどの有機薄
膜を用いた光メモリーによる安価で高密度な記録媒体が
登場してきた。
ーや磁気メモリーが主であったが、近年レーザー技術の
進展にともない有機色素、フオトポリマーなどの有機薄
膜を用いた光メモリーによる安価で高密度な記録媒体が
登場してきた。
一方、最近、導体の表面原子の電子構造を直接観察で
きる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開発さ
れ、 〔G.Binning et al.,Helvetica Physica Acta,55,726
（1982）〕 単結晶，非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
できようになり、しかも媒体に電流により損傷を与えず
に低電力で観測できる利点をも有し、さらに大気中でも
動作し種々の材料に対して用いることができるため広範
囲な応用が期待されている。
きる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開発さ
れ、 〔G.Binning et al.,Helvetica Physica Acta,55,726
（1982）〕 単結晶，非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
できようになり、しかも媒体に電流により損傷を与えず
に低電力で観測できる利点をも有し、さらに大気中でも
動作し種々の材料に対して用いることができるため広範
囲な応用が期待されている。
STMは金属の探針と導電性物質の間に電圧を加えて1nm
程度の距離まで近づけるとトンネル電流が流れることを
利用している。この電流は両者の距離変化に非常に敏感
であり、トンネル電流を一定に保つように探針を走査す
ることにより実空間の表面構造を描くことができると同
時に表面原子の全原子雲に関する種々の情報をも読み取
ることができる。STMを用いた解析は導電性試料に限ら
れるが、導電性材料の表面に非常に薄く形成された単分
子膜の構造解析にも応用され始めており、個々の有機分
子の状態の違いを利用した高密度記録の再生技術として
の応用も考えられる。
程度の距離まで近づけるとトンネル電流が流れることを
利用している。この電流は両者の距離変化に非常に敏感
であり、トンネル電流を一定に保つように探針を走査す
ることにより実空間の表面構造を描くことができると同
時に表面原子の全原子雲に関する種々の情報をも読み取
ることができる。STMを用いた解析は導電性試料に限ら
れるが、導電性材料の表面に非常に薄く形成された単分
子膜の構造解析にも応用され始めており、個々の有機分
子の状態の違いを利用した高密度記録の再生技術として
の応用も考えられる。
一方、従来針状電極を用いて放電や通電によって潜像
を形成する方法は静電記録方法として知られており、記
録紙等への応用が数多くなされている（特開昭49−3435
号公報）。
を形成する方法は静電記録方法として知られており、記
録紙等への応用が数多くなされている（特開昭49−3435
号公報）。
この静電記録媒体に用いられる膜厚はμオーダーで、
該媒体上の潜像を電気的に読み取り再生した例はまだ報
告されていない。
該媒体上の潜像を電気的に読み取り再生した例はまだ報
告されていない。
すなわち、本発明の目的は、プローブ電極と導電性物
質との微小距離を制御して、プローブ電極から電圧を印
加することによって記録を行う安価で大容量の新規な記
録装置およびプローブ電極に流れる電流量の変化を読み
取ることによって記録の再生を行う安価で大容量の新規
な再生装置を提供することにある。
質との微小距離を制御して、プローブ電極から電圧を印
加することによって記録を行う安価で大容量の新規な記
録装置およびプローブ電極に流れる電流量の変化を読み
取ることによって記録の再生を行う安価で大容量の新規
な再生装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、第１には、基板上に、カルコゲ
ン化物またはシリコンの薄膜から成る記録層を形成した
記録媒体であって、前記記録層が互いに電流電圧特性の
異なる第１の状態及び第２の状態を選択的に保持するメ
モリ性を備え、且つ、所定の閾値以上の電圧を印加する
ことによって記録層が第１の状態から第２の状態に変化
する記録媒体を用い、前記記録媒体の記録層に対向して
配置されたプローブ電極と、前記プローブ電極で記録媒
体上を走査させる走査手段と、前記プローブ電極と記録
媒体との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧
の印加によってプローブ電極と記録媒体との間に流れる
トンネル電流を検出する電流検出手段とを備え、前記走
査手段によってプローブ電極で記録媒体上を走査しなが
ら電圧印加手段から前記閾値以上の電圧を印加し、記録
層を部分的に第１の状態から第２の状態に変化させるこ
とによって記録を行うことを特徴とする記録装置によっ
て達成される。
ン化物またはシリコンの薄膜から成る記録層を形成した
記録媒体であって、前記記録層が互いに電流電圧特性の
異なる第１の状態及び第２の状態を選択的に保持するメ
モリ性を備え、且つ、所定の閾値以上の電圧を印加する
ことによって記録層が第１の状態から第２の状態に変化
する記録媒体を用い、前記記録媒体の記録層に対向して
配置されたプローブ電極と、前記プローブ電極で記録媒
体上を走査させる走査手段と、前記プローブ電極と記録
媒体との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧
の印加によってプローブ電極と記録媒体との間に流れる
トンネル電流を検出する電流検出手段とを備え、前記走
査手段によってプローブ電極で記録媒体上を走査しなが
ら電圧印加手段から前記閾値以上の電圧を印加し、記録
層を部分的に第１の状態から第２の状態に変化させるこ
とによって記録を行うことを特徴とする記録装置によっ
て達成される。
また、本発明の上記目的は、第２には、基板上に、カ
ルコゲン化物またはシリコンの薄膜から成る記録層を形
成した記録媒体であって、前記記録層が互いに電流電圧
特性の異なる第１の状態及び第２の状態を選択的に保持
するメモリ性を備え、且つ、所定の閾値以上の電圧を印
加することによって記録層が第１の状態から第２の状態
に変化する記録媒体を用い、前記記録媒体の記録層に対
向して配置されたプローブ電極と、前記プローブ電極で
記録媒体上を走査させる走査手段と、前記プローブ電極
と記録媒体との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前
記電圧の印加によってプローブ電極と記録媒体との間に
流れるトンネル電流を検出する電流検出手段とを備え、
前記記録層を部分的に第１の状態から第２の状態に変化
させることによって記録がなされた記録媒体を前記プロ
ーブ電極で走査しながら前記電圧印加手段から前記閾値
を越えていない電圧を印加し、前記電流検出手段で検出
されるトンネル電流の量の変化から記録層の記録を再生
することを特徴とする再生装置によって達成される。
ルコゲン化物またはシリコンの薄膜から成る記録層を形
成した記録媒体であって、前記記録層が互いに電流電圧
特性の異なる第１の状態及び第２の状態を選択的に保持
するメモリ性を備え、且つ、所定の閾値以上の電圧を印
加することによって記録層が第１の状態から第２の状態
に変化する記録媒体を用い、前記記録媒体の記録層に対
向して配置されたプローブ電極と、前記プローブ電極で
記録媒体上を走査させる走査手段と、前記プローブ電極
と記録媒体との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前
記電圧の印加によってプローブ電極と記録媒体との間に
流れるトンネル電流を検出する電流検出手段とを備え、
前記記録層を部分的に第１の状態から第２の状態に変化
させることによって記録がなされた記録媒体を前記プロ
ーブ電極で走査しながら前記電圧印加手段から前記閾値
を越えていない電圧を印加し、前記電流検出手段で検出
されるトンネル電流の量の変化から記録層の記録を再生
することを特徴とする再生装置によって達成される。
本発明は、金属の探針と導電性物質の間に電圧を印加
して、1nm程度の距離まで近づけるとトンネル電流が流
れることを利用している。トンネル電流は表面での仕事
関数に依存するため、種々の表面電子状態についての情
報を読み取ることができる。
して、1nm程度の距離まで近づけるとトンネル電流が流
れることを利用している。トンネル電流は表面での仕事
関数に依存するため、種々の表面電子状態についての情
報を読み取ることができる。
トンネル電流を用いる方法は、真空条件を必要とせ
ず、単結晶・非結晶を問わず応用でき、高い分解能で、
しかも電流による損傷を与えずに低電力で再生できる等
多くの利点を有する。
ず、単結晶・非結晶を問わず応用でき、高い分解能で、
しかも電流による損傷を与えずに低電力で再生できる等
多くの利点を有する。
さらにトンネル電流はnA程度の大きさであるため、記
録媒体としては10-10（Ωcm）-1以上、好ましくは10-8
（Ωcm）-1以上の伝導率を有するものであれば良い。
録媒体としては10-10（Ωcm）-1以上、好ましくは10-8
（Ωcm）-1以上の伝導率を有するものであれば良い。
本発明で用いられる記録媒体としては、電流・電圧特
性に於いて、メモリースイツチング現像をもつ材料を利
用できる。例えば （１）酸化物ガラスやホウ酸塩ガラスあるいは周期律表
のIII,IV,V,VI族元素と化合したSe,Te,Asを含んだカル
コゲン化物ガラス等のアモルフアス半導体が挙げられ
る。それらは光学的バンドギツプEgが0.6〜1.4eVあるい
は電気的活性化エネルギーΔＥが0.7〜1.6eV程度の真性
半導体である。カルコゲン化合物ガラスの具体例として
は、As−Se−Te系、Ge−As−Se系、Si−Ge−As−Te系、
例えばSi16Ge14As5Te65（添字は原子％）、あるいはGe
−Te−Ｘ系、Si−Te−Ｘ系（Ｘ＝少量のＶ VI族元素）
例えばGe15Te81Sb2S2が挙げられる。
性に於いて、メモリースイツチング現像をもつ材料を利
用できる。例えば （１）酸化物ガラスやホウ酸塩ガラスあるいは周期律表
のIII,IV,V,VI族元素と化合したSe,Te,Asを含んだカル
コゲン化物ガラス等のアモルフアス半導体が挙げられ
る。それらは光学的バンドギツプEgが0.6〜1.4eVあるい
は電気的活性化エネルギーΔＥが0.7〜1.6eV程度の真性
半導体である。カルコゲン化合物ガラスの具体例として
は、As−Se−Te系、Ge−As−Se系、Si−Ge−As−Te系、
例えばSi16Ge14As5Te65（添字は原子％）、あるいはGe
−Te−Ｘ系、Si−Te−Ｘ系（Ｘ＝少量のＶ VI族元素）
例えばGe15Te81Sb2S2が挙げられる。
更にはGe−Sb−Se系のカルコゲン化物ガラスも用いる
ことができる。
ことができる。
上記化合物を電極上に堆積したアモルフアス半導体層
において、膜面に垂直な方向にプローブ電極を用いて電
圧を印加することにより媒体の電気メモリー効果を発現
することができる。
において、膜面に垂直な方向にプローブ電極を用いて電
圧を印加することにより媒体の電気メモリー効果を発現
することができる。
係る材料の堆積法としては従来公知の薄膜形成技術で
充分本発明の目的を達成することができる。例えば好適
な成膜法としては、真空蒸着法やクラスターイオンビー
ム法等を挙げることができる。一般的には、係る材料の
電気メモリー効果は数μｍ以下の膜厚で観測されている
が、記録媒体としての記録分解能に関しては、より薄い
方が好ましいが、均一性、記録性の関点から100Å以上
１μｍ以下の膜厚のものが良く、更に好適には1000Å以
下の膜厚のものがよい。
充分本発明の目的を達成することができる。例えば好適
な成膜法としては、真空蒸着法やクラスターイオンビー
ム法等を挙げることができる。一般的には、係る材料の
電気メモリー効果は数μｍ以下の膜厚で観測されている
が、記録媒体としての記録分解能に関しては、より薄い
方が好ましいが、均一性、記録性の関点から100Å以上
１μｍ以下の膜厚のものが良く、更に好適には1000Å以
下の膜厚のものがよい。
（２）更にはテトラキノジメタン（TCNQ）、TCNQ誘導
体、例えばテトラフルオロテトラシアノキノジメタン
（TCNQF4）、テトラシアノエチレン（TCNE）およびテト
ラシアノナフトキノジメタン（TNAP）などの電子受容性
化合物と銅や銀などの還元電位が比較的低い金属との塩
を電極上に堆積した有機半導体層も挙げることができ
る。
体、例えばテトラフルオロテトラシアノキノジメタン
（TCNQF4）、テトラシアノエチレン（TCNE）およびテト
ラシアノナフトキノジメタン（TNAP）などの電子受容性
化合物と銅や銀などの還元電位が比較的低い金属との塩
を電極上に堆積した有機半導体層も挙げることができ
る。
係る有機半導体層の形成法としては、銅あるいは銀の
電極上に前記電子受容性化合物を真空蒸着する方法が用
いられる。
電極上に前記電子受容性化合物を真空蒸着する方法が用
いられる。
かかる有機半導体の電気メモリー効果は、数十μｍ以
下の膜厚のもので観測されているが、成膜性、均一性の
関点から100Å〜１μｍの膜厚のものが好ましい。
下の膜厚のもので観測されているが、成膜性、均一性の
関点から100Å〜１μｍの膜厚のものが好ましい。
（３）また更にはアモルフアスシリコンを材料とした記
録媒体を挙げることができる。例えば金属/a−Si（p+層
/n層/i層）あるいは金属/a−Si（n+層/p層/i層）の層構
成を有する記録媒体であり、ａ−Siの各層の堆積法は従
来公知の方法によって充分行うことが可能である。本発
明では好適にはグローデイスチヤージ法（GD）が用いら
れる。ａ−Siの膜厚はｎ層としては2000Å〜8000Å、i,
p+層は1000Å程度が好適であり、全膜厚は0.5μｍ〜１
μｍ程度のものが良い。
録媒体を挙げることができる。例えば金属/a−Si（p+層
/n層/i層）あるいは金属/a−Si（n+層/p層/i層）の層構
成を有する記録媒体であり、ａ−Siの各層の堆積法は従
来公知の方法によって充分行うことが可能である。本発
明では好適にはグローデイスチヤージ法（GD）が用いら
れる。ａ−Siの膜厚はｎ層としては2000Å〜8000Å、i,
p+層は1000Å程度が好適であり、全膜厚は0.5μｍ〜１
μｍ程度のものが良い。
一方、本発明で用いられる電極材料も高い伝導性を有
するものであれば良く、例えばAu,Pt,Ag,Pd,Al,In,Sn,P
b,Wなどの金属やこれらの合金、さらにはグラフアイト
やシリサイド、またさらにはITOなどの導電性酸化物を
始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの本発明へ
の適用が考えられる。係る材料を用いた電極形成法とし
ても従来公知の薄膜技術で充分である。
するものであれば良く、例えばAu,Pt,Ag,Pd,Al,In,Sn,P
b,Wなどの金属やこれらの合金、さらにはグラフアイト
やシリサイド、またさらにはITOなどの導電性酸化物を
始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの本発明へ
の適用が考えられる。係る材料を用いた電極形成法とし
ても従来公知の薄膜技術で充分である。
またプローブ電極の先端は記録／再生／消去の分解能
を上げるため出来るだけ尖らせる必要がある。本発明で
は、１φの太さの白金の先端を90゜のコーンになるよう
に機械的に研磨し超高真空中で電界をかけて表面原子を
蒸発させたものを用いているが、プローブの形状や処理
方法は何らこれに限定するものではない。
を上げるため出来るだけ尖らせる必要がある。本発明で
は、１φの太さの白金の先端を90゜のコーンになるよう
に機械的に研磨し超高真空中で電界をかけて表面原子を
蒸発させたものを用いているが、プローブの形状や処理
方法は何らこれに限定するものではない。
第１図は本発明の記録装置を示すブロツク構成図であ
る。第１図（Ａ）中、105はプローブ電流増巾器で、106
はプローブ電流が一定になるように圧電素子を用いた微
動機構107を制御するサーボ回路である。108はプローブ
電極102と電極と電極103の間に記録／消去用のパルス電
圧を印加するための電源である。
る。第１図（Ａ）中、105はプローブ電流増巾器で、106
はプローブ電流が一定になるように圧電素子を用いた微
動機構107を制御するサーボ回路である。108はプローブ
電極102と電極と電極103の間に記録／消去用のパルス電
圧を印加するための電源である。
パルス電圧を印加するときプローブ電流が急激に変化
するためサーボ回路106は、その間出力電圧が一定にな
るように、HOLD回路をONにするように制御している。
するためサーボ回路106は、その間出力電圧が一定にな
るように、HOLD回路をONにするように制御している。
109はXY方向にプローブ電極102を移動制御するための
XY走査駆動回路である。110と111は、あらかじめ10-9A
程度のプローブ電流が得られるようにプローブ電極102
と記録媒体１との距離を粗動制御するものである。これ
らの各機器は、すべてマイクロコンピユータ112により
中央制御されている。また113は表示機器を表わしてい
る。
XY走査駆動回路である。110と111は、あらかじめ10-9A
程度のプローブ電流が得られるようにプローブ電極102
と記録媒体１との距離を粗動制御するものである。これ
らの各機器は、すべてマイクロコンピユータ112により
中央制御されている。また113は表示機器を表わしてい
る。
また、圧電素子を用いた移動制御における機械的性能
を下記に示す。
を下記に示す。
Ｚ方向微動制御範囲:0.1nm〜１μｍ Ｚ方向粗動制御範囲:10nm〜10mm XY方向走査範囲:0.1nm〜１μｍ 計測，制御許容誤差：＜0.1nm 以下、本発明を実施例に従って説明する。
〔実施例１〕 第１図に示す記録／再生装置を用いた。プローブ電極
102として白金製のプローブ電極を用いた。このプロー
ブ電極102は記録層101の表面との距離（Ｚ）を制御する
ためのもので、電流を一定に保つように圧電素子によ
り、その距離（Ｚ）を微動制御されている。更に微動制
御機構107は距離Ｚを一定に保ったまま、面内（X,Y）方
向にも微動制御できるように設計されている。しかし、
これらはすべて従来公知の技術である。またプローブ電
極102は直接記録・再生・消去を行うために用いること
ができる。また、記録媒体１は高精度のXYステージ114
の上に置かれ、任意の位置に移動させることができる。
102として白金製のプローブ電極を用いた。このプロー
ブ電極102は記録層101の表面との距離（Ｚ）を制御する
ためのもので、電流を一定に保つように圧電素子によ
り、その距離（Ｚ）を微動制御されている。更に微動制
御機構107は距離Ｚを一定に保ったまま、面内（X,Y）方
向にも微動制御できるように設計されている。しかし、
これらはすべて従来公知の技術である。またプローブ電
極102は直接記録・再生・消去を行うために用いること
ができる。また、記録媒体１は高精度のXYステージ114
の上に置かれ、任意の位置に移動させることができる。
次にAuで形成した電極103の上に形成されたSi16Ge14A
s5Te65（添字は原子％）の組成式で表わされるカルコゲ
ン化物ガラス（膜厚2000Å）を用いた記録・再生・消去
の実験についてその詳細を記す。
s5Te65（添字は原子％）の組成式で表わされるカルコゲ
ン化物ガラス（膜厚2000Å）を用いた記録・再生・消去
の実験についてその詳細を記す。
2000Åの膜厚を有する前記カルコゲン化物ガラスの記
録層101をもつ記録媒体１をXYステージ114の上に置き、
Au電極（アース側）103とプローブ電極102の間に。1.0V
の電圧を印加し、電流をモニターしながらプローブ電極
102と記録層101表面との距離（Ｚ）を調整した。その
後、微動制御機構107を制御してプローブ電流Ipが10-9A
になるように微動機構107を制御した。
録層101をもつ記録媒体１をXYステージ114の上に置き、
Au電極（アース側）103とプローブ電極102の間に。1.0V
の電圧を印加し、電流をモニターしながらプローブ電極
102と記録層101表面との距離（Ｚ）を調整した。その
後、微動制御機構107を制御してプローブ電流Ipが10-9A
になるように微動機構107を制御した。
プローブ電極102と記録層101表面との距離Ｚを制御す
るためのプローブ電流Ipは10-7A≧Ip≧10-12A、好適に
は10-8A≧Ip≧10-10Aになるようにプローブ電圧を調整
する必要がある。
るためのプローブ電流Ipは10-7A≧Ip≧10-12A、好適に
は10-8A≧Ip≧10-10Aになるようにプローブ電圧を調整
する必要がある。
XYステージ114を一定の間隔（１μ）で移動させなが
ら、閾値電圧Vth ON以上の短形パルス電圧（20Vmax,0.1
μｓ）を印加して、低抵抗状態（ON状態）を生じさせ
た。その後プローブ電極102と対向電極103の間に読み取
り用の1.0Vのプローブ電圧を印加して、低抵抗状態領域
と高抵抗状態領域に流れる電流量の変化を直接読み取る
か、又はサーボ回路106を通して読み取ることができ
る。本例ではON状態領域を流れるプローブ電流が記録前
（又はOFF状態領域）と比較して２桁以上変化していた
ことを確認した。
ら、閾値電圧Vth ON以上の短形パルス電圧（20Vmax,0.1
μｓ）を印加して、低抵抗状態（ON状態）を生じさせ
た。その後プローブ電極102と対向電極103の間に読み取
り用の1.0Vのプローブ電圧を印加して、低抵抗状態領域
と高抵抗状態領域に流れる電流量の変化を直接読み取る
か、又はサーボ回路106を通して読み取ることができ
る。本例ではON状態領域を流れるプローブ電流が記録前
（又はOFF状態領域）と比較して２桁以上変化していた
ことを確認した。
更にプローブ電極に閾値電圧Vth OFF以上の短形パル
ス電圧（50Vmax10μｓ）を印加しながら、再び記録位置
をトレースした結果、全ての記録状態が消去されOFF状
態に遷移したことを確認した。また記録の消去は光学的
な方法でも可能である。
ス電圧（50Vmax10μｓ）を印加しながら、再び記録位置
をトレースした結果、全ての記録状態が消去されOFF状
態に遷移したことを確認した。また記録の消去は光学的
な方法でも可能である。
次に微動制御機構107を用いて、0.01μから１μの間
の種々のピツチで長さ１μのストライプを上記の方法で
書き込み分解能を測定したところ0.1μ以上であること
がわかった。
の種々のピツチで長さ１μのストライプを上記の方法で
書き込み分解能を測定したところ0.1μ以上であること
がわかった。
以上の実験に用いたカルコゲン化物ガラスは下記のご
とく作成した。
とく作成した。
光学研磨したガラス基板（基板104）を中性洗剤およ
びトリクレンを用いて洗浄した後下引き層としてCrを真
空蒸着法により厚さ50Åに堆積させ、更にAuを同法によ
り400Å蒸着した下地電極（Au電極103）を形成した。
びトリクレンを用いて洗浄した後下引き層としてCrを真
空蒸着法により厚さ50Åに堆積させ、更にAuを同法によ
り400Å蒸着した下地電極（Au電極103）を形成した。
次にSi16Ge14As5Te65の原子素成比であらわされるア
モルフアス半導体を従来公知の真空蒸着法により2000Å
の膜厚に蒸着したものを記録媒体として用いた。
モルフアス半導体を従来公知の真空蒸着法により2000Å
の膜厚に蒸着したものを記録媒体として用いた。
〔実施例２〕 実施例１で用いたSi16Ge14As5Te65記録媒体の代わり
に、Ge15Te81Sb2S2を用いた以外は、実施例１と全く同
様にして実験を行った。実施例１と同様に充分なS/N比
で記録の書き込みと読み取りが出来ることがわかった。
に、Ge15Te81Sb2S2を用いた以外は、実施例１と全く同
様にして実験を行った。実施例１と同様に充分なS/N比
で記録の書き込みと読み取りが出来ることがわかった。
〔実施例３〕 実施例1,2で用いたカルコゲン化物ガラス記録媒体の
代わりに、CuTCNQF4を用いて、実施例１と同様の記憶再
生実験を行った。記録用印加電圧は、2Vmax,10nsの短形
パルスを用い、再生用およびプローブ電流制御用の印加
電圧は0.1Vとしている。その結果、実施例１と同様に充
分なS/N比で記録再生を行うことができた。なお、分解
能は0.1μｍ以下であった。つぎにCuTCNQF4記録媒体の
作成法について述べる。
代わりに、CuTCNQF4を用いて、実施例１と同様の記憶再
生実験を行った。記録用印加電圧は、2Vmax,10nsの短形
パルスを用い、再生用およびプローブ電流制御用の印加
電圧は0.1Vとしている。その結果、実施例１と同様に充
分なS/N比で記録再生を行うことができた。なお、分解
能は0.1μｍ以下であった。つぎにCuTCNQF4記録媒体の
作成法について述べる。
光学研磨したガラス基板を洗浄した後Cuを真空蒸着法
により2000Å堆積させ電極とした。更にCuとTCNQF4を真
空蒸着法により共蒸着してCu＋TCNQF4層を2000Å堆積し
た（基板温度；室温）。このとき蒸着速度をCu;5A/sTCN
QF4;20Å/s程度になるようにあらかじめ設定した電流値
を流し加熱した。その結果、CuTCNQF4生成による青い膜
が堆積することを確認した。
により2000Å堆積させ電極とした。更にCuとTCNQF4を真
空蒸着法により共蒸着してCu＋TCNQF4層を2000Å堆積し
た（基板温度；室温）。このとき蒸着速度をCu;5A/sTCN
QF4;20Å/s程度になるようにあらかじめ設定した電流値
を流し加熱した。その結果、CuTCNQF4生成による青い膜
が堆積することを確認した。
〔実施例４〕 光学研磨したガラス基板にCrを500Åの膜厚に真空蒸
着して電極を形成した後、グロー放電法により1000Åの
p+型のアモルフアスシリコン膜を形成した。その時の作
成条件は 導入ガス;B2H6/SiH4（NB H/NSiH＝10-1） （H2ガスで0.025モル％に稀釈） rfパワー;0.01W/cm2 圧力;0.5torr 基板温度;300℃ 堆積速度;30Å/min である。次に余剰の原料ガスを排出したのち、新たな原
料ガスを供給してｎ型のアモルフアスシリコンを5000Å
堆積した。作成条件は下記の通りである。
着して電極を形成した後、グロー放電法により1000Åの
p+型のアモルフアスシリコン膜を形成した。その時の作
成条件は 導入ガス;B2H6/SiH4（NB H/NSiH＝10-1） （H2ガスで0.025モル％に稀釈） rfパワー;0.01W/cm2 圧力;0.5torr 基板温度;300℃ 堆積速度;30Å/min である。次に余剰の原料ガスを排出したのち、新たな原
料ガスを供給してｎ型のアモルフアスシリコンを5000Å
堆積した。作成条件は下記の通りである。
導入ガス;PH3/SiH4（NPH/NSiH＝５×10-3） （H2ガスで0.05モル％に稀釈） rfパワー;0.01W/cm2 圧力;0.5torr 基板温度;300℃ 堆積速度;40Å/min また、原料ガスを排気したのち、H2ガスで0.05モル％
に稀釈したSiH4をチヤンバーに導入し、他の条件は一定
にしてｉ相のアモルフアスシリコンを1000Å堆積した。
に稀釈したSiH4をチヤンバーに導入し、他の条件は一定
にしてｉ相のアモルフアスシリコンを1000Å堆積した。
以上のようにして作成した記録媒体に実施例１と同様
の記録再生実験を行った。その結果充分なS/N比を示し
て記録再生を行うことができた。なお記録・再生・消去
に対して下記の電圧を印加した。
の記録再生実験を行った。その結果充分なS/N比を示し
て記録再生を行うことができた。なお記録・再生・消去
に対して下記の電圧を印加した。
記録用 20V 再生用 0.5V 消去用 −5V 以上述べてきた実施例中で種々の記録媒体の作成法に
ついて述べてきたが、極めて均一な膜が作成できる成膜
法であれば良く、実施例の方法に限定されるものではな
い。なお、本発明は基板材料やその形状および表面構造
について何ら限定するものでもない。
ついて述べてきたが、極めて均一な膜が作成できる成膜
法であれば良く、実施例の方法に限定されるものではな
い。なお、本発明は基板材料やその形状および表面構造
について何ら限定するものでもない。
〔発明の効果〕 光記録に較べても、はるかに高密度な記録が可能な全
く新しい記録再生方法を開示した。
く新しい記録再生方法を開示した。
上記の新規記録再生方法を用いられる新規な記録媒体
を開示した。
を開示した。
再生に必要なエネルギーは小さく、消費電力は少な
い。
い。
第１図は本発明の記録再生装置を図解的に示す説明図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 森川 有子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 中桐 孝志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 浜本 敬 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 栗林 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−80536（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−27447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−281138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−96756（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−309434（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に、カルコゲン化物またはシリコン
の薄膜から成る記録層を形成した記録媒体であって、前
記記録層が互いに電流電圧特性の異なる第１の状態及び
第２の状態を選択的に保持するメモリ性を備え、且つ、
所定の閾値以上の電圧を印加することによって記録層が
第１の状態から第２の状態に変化する記録媒体を用い、
前記記録媒体の記録層に対向して配置されたプローブ電
極と、前記プローブ電極で記録媒体上を走査させる走査
手段と、前記プローブ電極と記録媒体との間に電圧を印
加する電圧印加手段と、前記電圧の印加によってプロー
ブ電極と記録媒体との間に流れるトンネル電流を検出す
る電流検出手段とを備え、前記走査手段によってプロー
ブ電極で記録媒体上を走査しながら電圧印加手段から前
記閾値以上の電圧を印加し、記録層を部分的に第１の状
態から第２の状態に変化させることによって記録を行う
ことを特徴とする記録装置。 - 【請求項２】基板上に、カルコゲン化物またはシリコン
の薄膜から成る記録層を形成した記録媒体であって、前
記記録層が互いに電流電圧特性の異なる第１の状態及び
第２の状態を選択的に保持するメモリ性を備え、且つ、
所定の閾値以上の電圧を印加することによって記録層が
第１の状態から第２の状態に変化する記録媒体を用い、
前記記録媒体の記録層に対向して配置されたプローブ電
極と、前記プローブ電極で記録媒体上を走査させる走査
手段と、前記プローブ電極と記録媒体との間に電圧を印
加する電圧印加手段と、前記電圧の印加によってプロー
ブ電極と記録媒体との間に流れるトンネル電流を検出す
る電流検出手段とを備え、前記記録層を部分的に第１の
状態から第２の状態に変化させることによって記録がな
された記録媒体を前記プローブ電極で走査しながら前記
電圧印加手段から前記閾値を越えていない電圧を印加
し、前記電流検出手段で検出されるトンネル電流の量の
変化から記録層の記録を再生することを特徴とする再生
装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055851A JP2603241B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 記録装置および再生装置 |
| EP93200792A EP0555941B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Recording device and reproducing device |
| EP93200797A EP0551966B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Recording device and reproducing device |
| EP87311397A EP0272935B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Recording device and reproducing device |
| DE3752099T DE3752099T2 (de) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Aufzeichnungsgerät und Wiedergabegerät |
| DE3752180T DE3752180T2 (de) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät |
| EP93200793A EP0551964B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Recording and reproducing device |
| DE3789373T DE3789373T2 (de) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Aufnahmegerät und Wiedergabegerät. |
| DE3752269T DE3752269T2 (de) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Aufzeichnungsgerät und Wiedergabegerät |
| US08/482,789 US5623476A (en) | 1986-12-24 | 1995-06-07 | Recording device and reproduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62055851A JP2603241B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 記録装置および再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222347A JPS63222347A (ja) | 1988-09-16 |
| JP2603241B2 true JP2603241B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=13010545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62055851A Expired - Fee Related JP2603241B2 (ja) | 1986-12-24 | 1987-03-11 | 記録装置および再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603241B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2859652B2 (ja) | 1989-08-10 | 1999-02-17 | キヤノン株式会社 | 記録・再生方法及び記録・再生装置 |
| JP2862352B2 (ja) | 1990-08-03 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法及び情報処理装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2673351B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1997-11-05 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | メモリー出力装置 |
| JPH01116941A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-09 | Nec Corp | 記憶装置および記憶方法 |
| JP2703643B2 (ja) * | 1990-03-28 | 1998-01-26 | キヤノン株式会社 | 微小プローブ電極を用いた記録・再生装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727447A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-13 | Toshiba Corp | Signal recording and reproducing system |
| JPS6180536A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-24 | ゼロツクス コーポレーシヨン | 原子規模密度情報記緑および読出し装置並びに方法 |
| EP0247219B1 (en) * | 1986-05-27 | 1991-05-15 | International Business Machines Corporation | Direct access storage unit |
| JPS6396756A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 記憶装置 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62055851A patent/JP2603241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2859652B2 (ja) | 1989-08-10 | 1999-02-17 | キヤノン株式会社 | 記録・再生方法及び記録・再生装置 |
| JP2862352B2 (ja) | 1990-08-03 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法及び情報処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63222347A (ja) | 1988-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |