JP2756020B2 - 光出力パターンメモリ - Google Patents
光出力パターンメモリInfo
- Publication number
- JP2756020B2 JP2756020B2 JP2145826A JP14582690A JP2756020B2 JP 2756020 B2 JP2756020 B2 JP 2756020B2 JP 2145826 A JP2145826 A JP 2145826A JP 14582690 A JP14582690 A JP 14582690A JP 2756020 B2 JP2756020 B2 JP 2756020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- memory
- optical
- pattern
- semiconductor
- 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
Links
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光の発光パターンを記憶し、記憶状態を光学
的に出力する光出力パターンメモリに関するものであ
る。
的に出力する光出力パターンメモリに関するものであ
る。
光出力パターンメモリを従来技術で形成しようとした
場合には、大きく分けて二つの方法が有る。まず第一の
方法は、各画素毎に光検出器、メモリおより発光素子を
構成し、検出器した光情報に対応させて光を発光し続け
る方法である。第二の方法としては、光電変換物質が作
る電荷を誘電体上に蓄積させて誘電率変化を生じさせ、
これを別の光で読み出す方法である。
場合には、大きく分けて二つの方法が有る。まず第一の
方法は、各画素毎に光検出器、メモリおより発光素子を
構成し、検出器した光情報に対応させて光を発光し続け
る方法である。第二の方法としては、光電変換物質が作
る電荷を誘電体上に蓄積させて誘電率変化を生じさせ、
これを別の光で読み出す方法である。
前者の方法を実現させるためには、光検出、メモリお
よび発光素子の各機能が一体になったデバイスを用いる
か、各機能を持ったデバイスを集積化する必要がある。
すべての機能を有するデバイスは、GaAs,AlGaAsの混晶
によるヘテロ接合を多段に形成し、負性抵抗を形成して
実現させたもの等があるが、製造プロセスが複雑になる
のが欠点である。さらに、一般的に負性抵抗を利用した
者は、外部負荷にもよるが、双安定状態の２状態間の差
が大きくないため、閾値操作をしなければ実用的な使用
に耐えない。そのため、これとは別に、閾値動作を行な
うデバイスも各素子毎に同時に形成する必要がある。
よび発光素子の各機能が一体になったデバイスを用いる
か、各機能を持ったデバイスを集積化する必要がある。
すべての機能を有するデバイスは、GaAs,AlGaAsの混晶
によるヘテロ接合を多段に形成し、負性抵抗を形成して
実現させたもの等があるが、製造プロセスが複雑になる
のが欠点である。さらに、一般的に負性抵抗を利用した
者は、外部負荷にもよるが、双安定状態の２状態間の差
が大きくないため、閾値操作をしなければ実用的な使用
に耐えない。そのため、これとは別に、閾値動作を行な
うデバイスも各素子毎に同時に形成する必要がある。
後者の光電変換物質を使用するタイプは微細な加工な
しに実現できるが、電荷の蓄積時間が短いため、スタテ
ィックなパターンメモリには成らない。さらに、ペレッ
トメモリは、光パターンを保持する用途だけより、光論
理演算素子としての応用が期待されている。しかし、従
来から知られているように、光演算素子では否定論理を
実行することが困難であった。
しに実現できるが、電荷の蓄積時間が短いため、スタテ
ィックなパターンメモリには成らない。さらに、ペレッ
トメモリは、光パターンを保持する用途だけより、光論
理演算素子としての応用が期待されている。しかし、従
来から知られているように、光演算素子では否定論理を
実行することが困難であった。
本発明は、パターンメモリを形成しようとした場合に
発生するプロセスが複雑である従来の問題点、さらに光
論理演算において否定論理が困難であった従来の問題点
を解決することを目的とする。
発生するプロセスが複雑である従来の問題点、さらに光
論理演算において否定論理が困難であった従来の問題点
を解決することを目的とする。
本発明は、光書込み可能なスイッチングメモリと発光
素子とから成る単位デバイスを２次元アレー状に配置
し、スイッチングメモリは、深いトラップ順位を含みΓ
−Ｌ遷移が可能でガン発振条件のnl積を満たさない低キ
ャリアの半導体に電極が構成されて成り、1kV/cm以上の
電界印加の下において入射光により発生した光電子が作
る素子の導電率変化によって光情報を書込み並びに光ま
たは電気的に消去する手段を有し、しかも、消去のため
の光の波長が書込みのために必要な光の波長よりも長波
長側に在るメモリ効果半導体デバイスを使用したもので
ある。
素子とから成る単位デバイスを２次元アレー状に配置
し、スイッチングメモリは、深いトラップ順位を含みΓ
−Ｌ遷移が可能でガン発振条件のnl積を満たさない低キ
ャリアの半導体に電極が構成されて成り、1kV/cm以上の
電界印加の下において入射光により発生した光電子が作
る素子の導電率変化によって光情報を書込み並びに光ま
たは電気的に消去する手段を有し、しかも、消去のため
の光の波長が書込みのために必要な光の波長よりも長波
長側に在るメモリ効果半導体デバイスを使用したもので
ある。
所定の特性を有する半導体に電極を備えてスイッチン
グメモリを構成し、このスイッチングメモリに発光素子
を組み合わせることのみによってパターンメモリが簡易
に形成される。また、スイッチングメモリは光情報が導
電率変化として書込まれ、書込み波長および消去波長が
異なるため、情報が書き込まれたパターンに消去波長を
有する光を照射することによって否定論理演算が行われ
る。
グメモリを構成し、このスイッチングメモリに発光素子
を組み合わせることのみによってパターンメモリが簡易
に形成される。また、スイッチングメモリは光情報が導
電率変化として書込まれ、書込み波長および消去波長が
異なるため、情報が書き込まれたパターンに消去波長を
有する光を照射することによって否定論理演算が行われ
る。
次に、具体的な一実施例を用いて本発明について説明
する。
する。
まず、本発明の一実施例による光出力パターンメモリ
の一画素分の素子構成例を第２図に示す。符号１−１は
このパターンメモリのキーデバイスとなる光書込および
光消去が可能なメモリデバイスである。符号１−２は面
発光レーザー等の発光デバイスである。メモリデバイス
１−１は、本願発明者によって別途発明されたメモリで
あり、平成２年３月27日に本出願人により特許願がなさ
れたものである（出願番号2-78310、名称；メモリー効
果半導体デバイス）。このメモリはΓ−Ｌ遷移が可能
で、ガン発振しない程度の低キャリア濃度の半絶縁化さ
れたGaAs半導体などによって構成されている。このメモ
リは、半導体に電極を構成することだけで形成でき、構
造が極めて簡単であるといった特徴が有り、この他に、
光情報を導電率変化として記憶していることにも特徴が
有る。
の一画素分の素子構成例を第２図に示す。符号１−１は
このパターンメモリのキーデバイスとなる光書込および
光消去が可能なメモリデバイスである。符号１−２は面
発光レーザー等の発光デバイスである。メモリデバイス
１−１は、本願発明者によって別途発明されたメモリで
あり、平成２年３月27日に本出願人により特許願がなさ
れたものである（出願番号2-78310、名称；メモリー効
果半導体デバイス）。このメモリはΓ−Ｌ遷移が可能
で、ガン発振しない程度の低キャリア濃度の半絶縁化さ
れたGaAs半導体などによって構成されている。このメモ
リは、半導体に電極を構成することだけで形成でき、構
造が極めて簡単であるといった特徴が有り、この他に、
光情報を導電率変化として記憶していることにも特徴が
有る。
この様に構成された各画素の動作原理は次の様であ
る。
る。
入力される光に応じて各画素のメモリデバイス１−１
に書込みが行われ、光照射された画素のみ導電率が増加
し、発光デバイス１−２に電流が流れるようになる。こ
れは、光増幅器の構成なので光利得が有るが、さらに必
要に応じて中間に増幅器を挿入しても良い。発光デバイ
ス１−２は、閾値を有するレーザーダイオードが好まし
い。このメモリデバイス１−１の導電率変化は、消去動
作を行わない限り永続的であり、デバイス１−２は入射
された光に応じた光出力を発し続ける。さらに、メモリ
デバイス１−１に消去動作を行うためには、デバイス１
−１に印加されている電界を1kV/cm以下にするか、消去
用の光を照射するかすれば良い。メモリデバイス１−１
では、消去用の光と書込み用の光とは別の波長であるた
め、この様な操作は簡単に行える。
に書込みが行われ、光照射された画素のみ導電率が増加
し、発光デバイス１−２に電流が流れるようになる。こ
れは、光増幅器の構成なので光利得が有るが、さらに必
要に応じて中間に増幅器を挿入しても良い。発光デバイ
ス１−２は、閾値を有するレーザーダイオードが好まし
い。このメモリデバイス１−１の導電率変化は、消去動
作を行わない限り永続的であり、デバイス１−２は入射
された光に応じた光出力を発し続ける。さらに、メモリ
デバイス１−１に消去動作を行うためには、デバイス１
−１に印加されている電界を1kV/cm以下にするか、消去
用の光を照射するかすれば良い。メモリデバイス１−１
では、消去用の光と書込み用の光とは別の波長であるた
め、この様な操作は簡単に行える。
以上説明した単位画素を半導体ウエハー上に並列集積
することによって、光パターン用メモリが構成され、そ
の構成例は第１図に示される。符号２−０は第２図に示
した１画素分のメモリデバイスである。符号２−１は画
素単位のデバイス２−０を半導体ウエハー上にモノリシ
ックに集積したもので、これが光パターンメモリを構成
している。このパターンメモリ２−１に符号２−２で示
した“A"という光パターンを結像レンズ系２−５を介し
て書込む。この書込み作業後には、パターンメモリ２−
１は“A"というパターンで発光している。
することによって、光パターン用メモリが構成され、そ
の構成例は第１図に示される。符号２−０は第２図に示
した１画素分のメモリデバイスである。符号２−１は画
素単位のデバイス２−０を半導体ウエハー上にモノリシ
ックに集積したもので、これが光パターンメモリを構成
している。このパターンメモリ２−１に符号２−２で示
した“A"という光パターンを結像レンズ系２−５を介し
て書込む。この書込み作業後には、パターンメモリ２−
１は“A"というパターンで発光している。
この発光を消去するには通常ならば全面照射すれば良
いのであるが、消去用パターンとして、特に符号２−３
で示した光パターン“B"で消去する例を示す。つまり、
書込み波長と異なる消去波長を有する光パターン“B"を
結像レンズ系２−６を介してパターンメモリ２−１に照
射する。この消去作業後には、メモリ２−１から発せら
れ、結像レンズ系２−７を介して光パターン２−４に結
像する光パターンは、ちょうどA AND（NOT B）の論理演
算を行った結果に対応している。なお、読み出された図
示の光パターン２−４は実際の像ではなく、論理記号で
表示してある。
いのであるが、消去用パターンとして、特に符号２−３
で示した光パターン“B"で消去する例を示す。つまり、
書込み波長と異なる消去波長を有する光パターン“B"を
結像レンズ系２−６を介してパターンメモリ２−１に照
射する。この消去作業後には、メモリ２−１から発せら
れ、結像レンズ系２−７を介して光パターン２−４に結
像する光パターンは、ちょうどA AND（NOT B）の論理演
算を行った結果に対応している。なお、読み出された図
示の光パターン２−４は実際の像ではなく、論理記号で
表示してある。
この様に、本願発明のパターンメモリは、光パターン
の論理演算をすることが出来る特徴をも有している。従
来、知られているように、光演算素子では否定論理を実
行する事が困難であったが、本発明では、その問題が解
決されるという大きな特徴を発揮する。
の論理演算をすることが出来る特徴をも有している。従
来、知られているように、光演算素子では否定論理を実
行する事が困難であったが、本発明では、その問題が解
決されるという大きな特徴を発揮する。
ここで挙げた例は、メモリデバイスと発光素子とを直
列に組合せてパターンメモリを構成した例であるが、こ
の組合せの方法はこれに限るものではない。本願発明の
特徴は、本願発明者が別途発明した光書込みおよび光消
去が可能なメモリと、発光素子とを組合せてパターンメ
モリを構成したことにある。
列に組合せてパターンメモリを構成した例であるが、こ
の組合せの方法はこれに限るものではない。本願発明の
特徴は、本願発明者が別途発明した光書込みおよび光消
去が可能なメモリと、発光素子とを組合せてパターンメ
モリを構成したことにある。
以上説明したように本発明によれば、所定の特性を有
する半導体に電極を備えてスイッチングメモリを構成
し、このスイッチングメモリに発光素子を組み合わせる
ことのみによってパターンメモリが簡単に形成される。
また、スイッチングメモリは光情報が導電率変化として
書込まれ、書込み波長および消去波長が異なるため、情
報が書き込まれたパターンに消去波長を有する光を照射
することによって否定論理演算が行われる。
する半導体に電極を備えてスイッチングメモリを構成
し、このスイッチングメモリに発光素子を組み合わせる
ことのみによってパターンメモリが簡単に形成される。
また、スイッチングメモリは光情報が導電率変化として
書込まれ、書込み波長および消去波長が異なるため、情
報が書き込まれたパターンに消去波長を有する光を照射
することによって否定論理演算が行われる。
このため、微細な構造を有することなく、直接、光で
書込み光で消去できる光パターンメモリが提供され、こ
の光パターンメモリは光情報処理を行えるデバイスとし
て産業上に大いに役立つものとなる。
書込み光で消去できる光パターンメモリが提供され、こ
の光パターンメモリは光情報処理を行えるデバイスとし
て産業上に大いに役立つものとなる。
第１図は画素単位のデバイスを半導体ウエハー上にモノ
リシックに集積した本発明の一実施例による光パターン
メモリを示す図、第２図は第１図に示された光出力パタ
ーンメモリの一画素分を構成する光入力メモリを示す図
である。 １−１……光書込および光消去が可能なメモリデバイ
ス、１−２は面発光レーザ等の発光デバイス、２−０…
…１画素分の光パターンメモリデバイス、２−１……半
導体基板、２−２……書込み光パターン、２−３……消
去光パターン、２−４……論理演算後に読み出された光
パターン（論理記号で表示）、２−5,2−6,2−７……書
込み，消去．読出し用の結像レンズ系。
リシックに集積した本発明の一実施例による光パターン
メモリを示す図、第２図は第１図に示された光出力パタ
ーンメモリの一画素分を構成する光入力メモリを示す図
である。 １−１……光書込および光消去が可能なメモリデバイ
ス、１−２は面発光レーザ等の発光デバイス、２−０…
…１画素分の光パターンメモリデバイス、２−１……半
導体基板、２−２……書込み光パターン、２−３……消
去光パターン、２−４……論理演算後に読み出された光
パターン（論理記号で表示）、２−5,2−6,2−７……書
込み，消去．読出し用の結像レンズ系。
フロントページの続き (72)発明者 杉本 賢一 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−71495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−48012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−17568（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−110238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−47968（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−29870（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭57−29871（ＪＰ，Ｂ１) 国際公開89／12304（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11C 11/42 H01L 27/10 H01L 47/00
Claims (4)
- 【請求項１】光書込み消去可能なスイッチングメモリと
発光素子とから成る単位デバイスを２次元アレー状に配
置した構造を有し、 深いトラップ順位を含み、Γ−Ｌ遷移が可能で、ガン発
振条件のnl積を満たさない低キャリアの半導体に電極が
構成されて成り、1kV/cm以上の電界印加の下において入
射光により発生した光電子が作る素子の導電率変化によ
って光情報を書込み、並びに光または電気的に消去する
手段を有し、しかも、消去のための光の波長が書込みの
ために必要な光の波長よりも長波長側に在るメモリ効果
半導体デバイスを前記スイッチングメモリに使用するこ
とを特徴とする光出力パターンメモリ。 - 【請求項２】請求項１において、発光素子として面発光
素子を用いることを特徴とする光出力パターンメモリ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２において、メモリ
パターン上において、複数の入力光および消去光によっ
て否定論理を含む並列演算を実行する光半導体デバイス
を使用したことを特徴とする光出力パターンメモリ。 - 【請求項４】請求項１または請求項２または請求項３に
おいて、半導体としてGaAsを主な成分とする半導体を用
いた光入力のメモリ効果を持つ半導体デバイスを使用し
たことを特徴とする光出力パターンメモリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145826A JP2756020B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 光出力パターンメモリ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145826A JP2756020B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 光出力パターンメモリ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0438796A JPH0438796A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2756020B2 true JP2756020B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=15394018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2145826A Expired - Fee Related JP2756020B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 光出力パターンメモリ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756020B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP2145826A patent/JP2756020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438796A (ja) | 1992-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4864168A (en) | Process for controlling an optical pnpn thyristor to be driven | |
| US20050007323A1 (en) | Magneto-luminescent transducer | |
| EP3674885B1 (en) | Random number generator | |
| US3341825A (en) | Quantum mechanical information storage system | |
| US5440148A (en) | Quantum operational device | |
| US5028969A (en) | Semiconductor device for a space modulation matrix and method for driving a space modulation matrix | |
| JP2756020B2 (ja) | 光出力パターンメモリ | |
| JPS63281235A (ja) | 消去可能型電気光学的記憶デイスク | |
| US3763476A (en) | Method and apparatus for storing and reading out charge in an insulating layer | |
| US3453604A (en) | Optical memory device employing multiphoton-excited fluorescing material to reduce exposure crosstalk | |
| US3654626A (en) | Three-dimensional storage system using f-centers | |
| US5010517A (en) | Semiconductor optical apparatus | |
| JP2905739B2 (ja) | 全光型半導体画像記憶装置とその画像記憶及び消去方法、及び全光型半導体論理演算装置とその論理演算方法 | |
| JP2584167B2 (ja) | 光演算記憶装置 | |
| US3987474A (en) | Non-volatile charge storage elements and an information storage apparatus employing such elements | |
| JP3245907B2 (ja) | 量子ドット結合素子 | |
| US5386310A (en) | Parallel optical switching apparatus | |
| JP2756018B2 (ja) | メモリー効果半導体デバイス | |
| JP2789884B2 (ja) | フォトディテクタおよびこれを用いた積和演算装置 | |
| US6625052B2 (en) | Write-once polymer memory with e-beam writing and reading | |
| JPH01150295A (ja) | 半導体光メモリーの駆動方法 | |
| JP2695872B2 (ja) | 半導体光学装置及びこれを用いた記録装置 | |
| JP2518622B2 (ja) | 論理演算方法 | |
| US3786438A (en) | Optical read-only memory system including a cathode ray tube | |
| JPH0685213A (ja) | 半導体素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |