JP4902350B2 - マイクロチップ及び記録媒体を有するデータ記録装置 - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロチップ及び記録媒体を有するデータ記録装置であって、記録媒体が、抵抗層が被着された基板を有し、抵抗層が、マイクロチップと対向電極との問に印加された電圧の作用により第1の電気抵抗率値から第2の電気抵抗率値に切り換わることができる活性層によって被覆されているデータ記録装置に関する。
コンピュータ分野とマルチメディア分野の両方におけるデータ記録は、容量に関する要望の高まりに応えなければならず、したがって、記憶密度の増大を必要としている。最近、チップ効果型顕微鏡、例えば原子問力顕微鏡(AFM)や走査型トンネル顕微鏡(STM)で用いられる形式と同一形式のマイクロチップを実現することにより約1テラビット/cm2の大記憶容量が得られた。かくして、H.カド(H.Kado)他著,「カルコゲニドフィルム上への原子問力顕微鏡を用いたナノメータスケール・レコーディング(Nanometer-scale recording on chalcogenide films with an atomic force microscope)」,アプライド・フィジクス(Appl.Phys.)レター(Letter) 66(2),1995年5月, 2961〜2962ページには、活性GeSb2Te4膜を有する記録媒体上にデータを記録するためのマイクロチップの使用法が記載されている。
本発明の目的は、上述の欠点を解決し、データの読取りの際の検出コントラストを保つどころかこれを高めながら高い記憶密度を備えたデータ記録装置を提供することにある。
された本発明の特定の実施形態についての詳細な説明から明らかになろう。
図1に示す特定の実施形態では、データ記録装置1は、記録媒体2及びマイクロチップ3を有している。記録媒体2は、抵抗層5が被着された基板4を有している。抵抗層5は好ましくは、炭素で作られ、又は例えばカルコゲニドのような別の材料で作られ、この抵抗層は、マイクロチップ3からの電流の流れによってメモリポイント(ビット)を記録できる活性層6によって被覆されている。かくして、活性層6は、マイクロチップと対向電極との間に印加された電圧の作用により第1の電気抵抗率値から第2の電気抵抗率値に切り換わることができる。対向電極4は、例えば基板が導電性である場合、基板4によって形成されたものであるのがよい。かくして、基板4を、例えば、0.01〜1Ω・cmの電気抵抗率を達成するようアンチモン又は硼素をドープしたドープドシリコンで作るのがよい。基板4を絶縁材料で作る場合、対向電極を基板4に被着した導電層で構成するのがよい。記録装置1は、活性層とマイクロチップ3との問に配置され、好ましくは、厚さが約1nmの少なくとも1つの抵抗素子7を更に有する。図1では、カーボンで作られた抵抗素子7は、活性層6に被着された層によって構成される。
ら選択されたドーピング元素を抵抗素子にドープすることにより調節できる。例えば、活
性層がGeSbTeで作られている場合、抵抗素子7の電気抵抗率は、1Ω・cm〜10Ω・cmであり、その厚さは約1nmである。抵抗素子7の電気抵抗率を容易に制御するため、プラズマの圧力及び組成を調節することにより陰極スパッタリング法により又はプラズマ増速(促進)化学気相成長法(PECVD)タイプのガス分解蒸着法によって抵抗素子7を達成でき、ガスは、例えばメタン又は一酸化炭素であるのがよい。
Claims (16)
- マイクロチップ(3)及び記録媒体(2)を有するデータ記録装置であって、前記記録媒体が、抵抗層(5)が被着された基板(4)を有し、前記抵抗層(5)が、マイクロチップ(3)と対向電極との間に印加された電圧の作用により第1の電気抵抗率値から第2の電気抵抗率値に切り換わることができる活性層(6)によって被覆されているデータ記録装置において、炭素で作られた少なくとも1つの抵抗素子(7)が、活性層(6)とマイクロチップ(3)との間に配置され、抵抗素子(7)は、活性層(6)の第1の電気抵抗率値と第2の電気抵抗率値との間の制御された電気抵抗率を有することを特徴とする記録装置。
- 抵抗層(5)は、炭素で作られていることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 抵抗素子(7)は、抵抗素子(7)の電気抵抗率を調節するよう設計されたドーピング元素を含み、ドーピング元素は、硼素及び燐から選択されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録装置。
- 抵抗素子(7)の厚さは、約1nmであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一に記載の記録装置。
- 抵抗素子(7)は、活性層(6)に被着された層であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一に記載の記録装置。
- 抵抗層(5)は、活性層(6)の第1の電気抵抗率値と第2の電気抵抗率値の間の電気抵抗率を有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一に記載の記録装置。
- 抵抗層(5)の厚さは、5〜50nmであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一に記載の記録装置。
- 抵抗層(5)は、抵抗層(5)の電気抵抗率を調節するよう設計されたドーピング元素を含み、ドーピング元素は、硼素、燐、銀及び銅から選択されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一に記載の記録装置。
- 抵抗素子(7)に被着された炭素の保護層(10)を有することを特徴とする請求項1ないし8のうちいずれか一に記載の記録装置。
- 基板(4)と抵抗層(5)との間に配置された断熱層(8)を有することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一に記載の記録装置。
- 断熱層(8)は、結晶化ゲルマニウム・アンチモン・テルル化合物によって形成されていることを特徴とする請求項10に記載の記録装置。
- 結晶化ゲルマニウム・アンチモン・テルル化合物は、ゲルマニウムとテルルの2成分化
合物から得られることを特徴とする請求項11に記載の記録装置。 - 活性層(6)は、相変化材料により形成されていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一に記載の記録装置。
- 活性層(6)の厚さは、50nm以下であることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか一に記載の記録装置。
- 基板(4)は、導電性であり、前記基板(4)は、対向電極を構成していることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一に記載の記録装置。
- 基板(4)は、ドープドシリコンで作られていることを特徴とする請求項15に記載の記録装置。
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