JPH0660446A - Information recording method - Google Patents

Information recording method

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JPH0660446A
JPH0660446A JP20638592A JP20638592A JPH0660446A JP H0660446 A JPH0660446 A JP H0660446A JP 20638592 A JP20638592 A JP 20638592A JP 20638592 A JP20638592 A JP 20638592A JP H0660446 A JPH0660446 A JP H0660446A
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recording medium
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ferroelectric
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亮一 山本
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鎮男 梅村
Kazuo Sanada
和男 眞田
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Abstract

PURPOSE:To increase the velocity of the reversion of polarization and to record at high speed by imparting energy other than a voltage on a part of an information recording medium on which the voltage is applied and increasing a number of generated minor carriers. CONSTITUTION:An information recording medium 10 is fixed on a turntable 20 by an air chuck and the table 20 is made to be an electrode on one side for applying the voltage at the time of recording. A movable needlelike electrode 21 is used as the other electrode, one end of an optical fiber is arranged on the upper side of the electrode 21 and a transmitted light 24 irradiates the part of the medium 10 brought into contact with the electrode 21. The light 24 is emitted from a halogen lamp 23 and inputted into the fiber from the other end of the fiber 22. Thus, the light 24 is imparted as energy other than the voltage and increases the generated number of the minor carrier on the part applied with the voltage of the medium 10. Consequently, the velocity of polarization reversion is increased and high speed recording is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は情報記録方法に関し、特
に詳細には、半導体層と強誘電体の層とを有する情報記
録媒体に、上記強誘電体の分極の方向により情報を記録
する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information recording method, and more particularly to a method for recording information on an information recording medium having a semiconductor layer and a ferroelectric layer according to the polarization direction of the ferroelectric substance. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号や音声信号等の各種情報を記録
したり、さらにはコンピュータ用データメモリとして使
用される超高密度記録可能な情報記録媒体として、特開
昭57−27447号公報に示されるように、半導体層
とこの半導体層上に形成された強誘電体の層とを有し、
この強誘電体の分極の方向により情報を記録するものが
知られている。この情報記録媒体への記録は、導電性ヘ
ッド(電極)を強誘電体層上で移動させつつ該層に電圧
を印加することにより、この強誘電体層の所定部分のみ
を選択的に所定方向に分極させて行なわれる。またこの
情報記録媒体からの情報再生は、上記強誘電体の分極の
ために半導体層中に形成される空乏層による記録媒体の
静電容量変化を、導電性ヘッドで検出することにより行
なわれる。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 57-27447 discloses an information recording medium capable of recording various kinds of information such as image signals and audio signals, and further used as a data memory for computers and capable of high-density recording. A semiconductor layer and a ferroelectric layer formed on the semiconductor layer,
It is known that information is recorded depending on the polarization direction of the ferroelectric substance. Recording on this information recording medium is performed by moving a conductive head (electrode) on the ferroelectric layer and applying a voltage to the layer, thereby selectively selecting a predetermined portion of the ferroelectric layer in a predetermined direction. It is performed by polarization. Information reproduction from the information recording medium is performed by detecting a capacitance change of the recording medium due to the depletion layer formed in the semiconductor layer due to the polarization of the ferroelectric substance, by the conductive head.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な情報記録媒体に情報を記録する際、記録速度は強誘電
体の分極反転の速度で決まる。従来、この分極反転の速
度は、強誘電体材料毎に固有の値を取ると考えられてき
た。これは一面では正しいが、本発明者の研究による
と、強誘電体材料が同じ場合でも、分極反転の速度が異
なることもあることが判明した。この分極反転の速度が
低下すると、当然記録速度が低下し、情報記録に要する
時間が長くなってしまう。
By the way, when information is recorded on the above information recording medium, the recording speed is determined by the polarization inversion speed of the ferroelectric substance. It has been conventionally considered that the speed of this polarization reversal takes a unique value for each ferroelectric material. Although this is true in one aspect, it has been found from the research by the present inventor that the polarization inversion speed may be different even if the ferroelectric materials are the same. When the speed of this polarization reversal decreases, the recording speed naturally decreases, and the time required for information recording increases.

【0004】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、いかなる場合でも強誘電体材料毎に極限
まで分極反転の速度を高め、それにより高速記録を可能
にする情報記録方法を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an information recording method for increasing the speed of polarization reversal to the limit for each ferroelectric material in any case, thereby enabling high speed recording. It is intended to be provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による情報記録方
法は、前述した半導体層と強誘電体の層とを有する情報
記録媒体に対して電圧を印加して、強誘電体の分極の方
向により情報を記録する情報記録方法において、上記電
圧を印加する情報記録媒体の部分に、少数キャリアの発
生数を増加させる電圧以外のエネルギー、すなわち例え
ば光や熱を付与するようにしたことを特徴とするもので
ある。
According to the information recording method of the present invention, a voltage is applied to an information recording medium having a semiconductor layer and a ferroelectric layer as described above to change the polarization direction of the ferroelectric substance. The information recording method for recording information is characterized in that energy other than voltage for increasing the number of minority carriers generated, that is, light or heat is applied to the portion of the information recording medium to which the voltage is applied. It is a thing.

【0006】電圧印加部分に光を照射する場合、光源と
しては通常のタングステンランプ、ハロゲンランプ、水
銀ランプ、半導体レーザ、LED等を用いることができ
る。そしてこれらの光源を幾何学的に配置して、情報記
録媒体全体に光を照射してもよいし、あるいは、光ディ
スク用ピックアップに採用されている光学系や光ファイ
バ等からなる光ガイドを利用して、電圧印加用電極の極
周辺のみに光を照射するようにしてもよい。
When light is applied to the voltage application portion, a normal tungsten lamp, halogen lamp, mercury lamp, semiconductor laser, LED or the like can be used as a light source. Then, these light sources may be geometrically arranged to irradiate the entire information recording medium with light, or an optical guide such as an optical system or an optical fiber adopted in an optical disk pickup may be used. Then, the light may be irradiated only to the very periphery of the voltage application electrode.

【0007】一方電圧印加部分を加熱する場合も、情報
記録媒体全体を加熱してもよいし、あるいは、光ディス
クに対する情報記録および再生で行なわれているよう
に、情報記録媒体面上に焦点を結ばせた光ビームを用い
て、局部的に加熱するようにしても構わない。
On the other hand, when heating the voltage application portion, the entire information recording medium may be heated, or the information recording medium surface may be focused as in the case of information recording and reproduction on the optical disc. The heated light beam may be used for local heating.

【0008】なお、本発明方法において用いられる強誘
電体材料としては、無機材料ではペロブスカイト構造の
強誘電体、チタン酸バリウム、チタン酸鉛−ジルコン酸
鉛固溶体、チタン酸ビスマス、タングステン・ブロンズ
構造のニオブ酸ストロンチウム−ニオブ酸バリウム、硫
酸グリシン、硝酸カリ、リン酸カリ、C(NH2 3
l(SO4 2 6H2 O、亜硝酸ナトリウム、SbSI
等が挙げられる。また有機の強誘電体材料としては、フ
ッ化ビニリデン(VDF)ポリマーもしくはそれを含む
共重合体、奇数次のナイロン、あるいはシアン化ビニリ
デンもしくはそれを含む共重合体、フッ化ビニル(V
F)ポリマーもしくはそれを含む共重合体等が挙げられ
る。
As the ferroelectric material used in the method of the present invention, an inorganic material is a ferroelectric material having a perovskite structure, barium titanate, a lead titanate-lead zirconate solid solution, bismuth titanate, a tungsten bronze structure. Strontium niobate-barium niobate, glycine sulfate, potassium nitrate, potassium phosphate, C (NH 2 ) 3 A
l (SO 4 ) 2 6H 2 O, sodium nitrite, SbSI
Etc. As the organic ferroelectric material, vinylidene fluoride (VDF) polymer or a copolymer containing the same, odd-order nylon, vinylidene cyanide or a copolymer containing it, vinyl fluoride (V
Examples include F) polymers and copolymers containing them.

【0009】そして前述の光照射を行なう場合、強誘電
体層は半導体層に光を到達させるために、できるだけ光
吸収の少ない材料から形成したり、あるいは十分光が透
過し得る膜厚に形成することが必要である。またこの強
誘電体層に、光を通過させるための窓をある程度の間隔
を置いて設けてもよい。
When the above-mentioned light irradiation is carried out, the ferroelectric layer is formed of a material that absorbs light as little as possible, or is formed in a film thickness that allows light to sufficiently pass therethrough, in order to reach the semiconductor layer. It is necessary. In addition, windows for allowing light to pass through may be provided in the ferroelectric layer at a certain interval.

【0010】一方半導体層としては、半導体よりなる基
板をそのまま用いてもよい。あるいは、予め案内溝ある
いはピットや、セクタ情報を示すピット等が設けられた
プラスチック、ガラス、金属を基板として用いて、該基
板上に半導体層を形成するようにしてもよい。この場合
の半導体としては、良く知られているように、Si、G
e、あるいはGaAsに代表される III−V属化合物半
導体、さらにはII−VI属化合物半導体等が用いられ得
る。また、有機物半導体としてポリピロール、ポリチオ
フェン等も用いられ得る。これらは、単結晶、多結晶あ
るいはアモルファスでもよい。また半導体の抵抗率は0.
01Ωcm〜1000Ωcm程度とするのが良く、好ましくは1Ω
cm〜100 Ωcmである。
On the other hand, as the semiconductor layer, a substrate made of a semiconductor may be used as it is. Alternatively, a semiconductor layer may be formed on the substrate by using plastic, glass, or metal in which guide grooves or pits or pits indicating sector information are provided in advance as the substrate. As well-known semiconductors in this case, Si, G
e, III-V group compound semiconductors represented by GaAs, and further II-VI group compound semiconductors can be used. Moreover, polypyrrole, polythiophene, etc. can be used as an organic semiconductor. These may be single crystal, polycrystal or amorphous. The semiconductor resistivity is 0.
It is good to set about 01Ωcm to 1000Ωcm, preferably 1Ω
cm to 100 Ωcm.

【0011】それらの半導体の内、好ましいものは不純
物をドープしたn型もしくはp型シリコンであり、シリ
コン中の不純物濃度は1019〜1023-3程度、好ましくは
1020〜1022-3である。
Among these semiconductors, n-type or p-type silicon doped with impurities is preferable, and the impurity concentration in silicon is about 10 19 to 10 23 m −3 , preferably
It is 10 20 to 10 22 m -3 .

【0012】[0012]

【作用】まず、先に述べたように、強誘電体材料が同じ
でも分極反転の速度が異なる点について詳しく説明す
る。本発明者の研究によると、情報記録媒体に+、−交
互の電圧を印加して記録を行なう場合、特定の側で分極
反転速度が小さくなる。例えば半導体層にp型半導体を
用いる場合は+電圧を印加する側であり、半導体層にn
型半導体を用いる場合は−電圧を印加する側である。こ
れらの場合、印加電圧の方向が、半導体層に空乏層が形
成される方向と一致していることに着目すると、分極反
転速度が低下することの原因は、半導体層の強誘電体層
側の表面に蓄積すべき反転キャリアの発生数に分極反転
が律速されているのではないかと推察される。
First, as described above, the point that the polarization inversion speed is different even if the ferroelectric materials are the same will be described in detail. According to the research conducted by the present inventor, when recording is performed by applying + and-alternate voltages to the information recording medium, the polarization reversal speed becomes small on a specific side. For example, when a p-type semiconductor is used for the semiconductor layer, it is the side to which + voltage is applied,
When a type semiconductor is used, it is the side to which a voltage is applied. In these cases, focusing on the fact that the direction of the applied voltage coincides with the direction in which the depletion layer is formed in the semiconductor layer, the cause of the decrease in the polarization inversion speed is that the ferroelectric layer side of the semiconductor layer is It is presumed that the polarization inversion is rate-determined by the number of inversion carriers that should be accumulated on the surface.

【0013】そこで、情報記録媒体への電圧印加時にそ
れと並行して、少数キャリアの発生数を増加させるよう
に光を照射したところ、従来は上記のように分極反転が
遅くなる場合において、分極反転速度が明らかに上昇す
ることが確認された。この作用は主に、半導体層に入射
したフォトンにより電子−正孔対が発生し、それらが反
転キャリアとして加算的に寄与した結果によると考えら
れる。
Therefore, when voltage is applied to the information recording medium and light is irradiated in parallel with it in order to increase the number of minority carriers generated, conventionally, in the case where the polarization inversion becomes slow as described above, the polarization inversion occurs. It was confirmed that the speed obviously increased. It is considered that this action is mainly due to the result that electron-hole pairs are generated by the photons incident on the semiconductor layer, and these electron-hole pairs additively contribute as inversion carriers.

【0014】情報記録媒体に照射する光の好ましい波長
は、半導体層を構成する材料に依存するものであり、半
導体材料の吸収係数および量子変換効率が高い波長域の
光を利用するのが望ましい。例えば、Siからなる半導
体が用いられる場合は、波長が概ね400 〜1000nm、そ
の中でも特に700 nm程度の光を利用するのが望まし
い。
The preferable wavelength of the light with which the information recording medium is irradiated depends on the material constituting the semiconductor layer, and it is desirable to use the light in the wavelength range where the absorption coefficient and the quantum conversion efficiency of the semiconductor material are high. For example, when a semiconductor made of Si is used, it is desirable to use light having a wavelength of about 400 to 1000 nm, and especially about 700 nm.

【0015】一方、照射光の好ましい強度は、強誘電体
層を構成する材料の分極、記録電圧、および半導体層中
の少数キャリアの性質に依存するものであり、それら
と、必要とされる記録速度すなわち分極反転速度との兼
合いから適宜設定すればよい。例えば、強誘電体材料と
して前述のような材料を用いる一方、Siからなる半導
体層を用い、分極反転速度を0.1 μsec 程度に設定した
い場合は、100 W/m2以上の光強度とするのが望まし
い。これは、おおよそ直径1mmの部分に0.1 mWの光
を照射する程度の光強度である。
On the other hand, the preferable intensity of the irradiation light depends on the polarization of the material forming the ferroelectric layer, the recording voltage, and the nature of the minority carriers in the semiconductor layer, and the required recording. It may be appropriately set in consideration of the speed, that is, the polarization inversion speed. For example, when the above-mentioned materials are used as the ferroelectric material and a semiconductor layer made of Si is used and the polarization inversion speed is desired to be set to about 0.1 μsec, the light intensity is set to 100 W / m 2 or more. desirable. This is a light intensity such that a portion having a diameter of 1 mm is irradiated with 0.1 mW of light.

【0016】また、情報記録媒体に対して上述のように
光を照射する他、情報記録媒体の電圧印加部分を加熱し
ても、同様に分極反転速度が向上する。その際は、熱励
起により電子−正孔対が発生し、それらが反転キャリア
として加算的に寄与していると考えられる。この加熱を
行なう場合は、通常、情報記録媒体を100 ℃以上程度に
加熱すればよい。
The polarization reversal speed is similarly improved by irradiating the information recording medium with light as described above or by heating the voltage application portion of the information recording medium. In that case, it is considered that electron-hole pairs are generated by the thermal excitation, and they contribute additively as inversion carriers. When this heating is performed, the information recording medium is usually heated to 100 ° C. or higher.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。 <実施例1>図1は本発明の情報記録方法を実施する装
置の一例を示すものであり、また図2は、この方法によ
って情報が記録される情報記録媒体10の側断面形状を概
念的に示すものである。まず情報記録媒体10について説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings. <Embodiment 1> FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the information recording method of the present invention, and FIG. 2 conceptually shows a side sectional shape of an information recording medium 10 on which information is recorded by this method. It is shown in. First, the information recording medium 10 will be described.

【0018】この情報記録媒体10は、半導体層11とその
上に絶縁層12を介して形成された有機強誘電体層13とか
らなる。本実施例では半導体基板をそのまま半導体層11
としており、この基板としては、抵抗率5Ωcmで不純物
濃度5×1021-3のp型シリコン・ウエファが用いられ
ている。また絶縁層12は、上記シリコン・ウエファ上に
熱酸化法により酸化ケイ素(SiO2 )を膜厚50nmに
層成してなるものである。そしてその上に、有機強誘電
体であるVDF/TrFE共重合体(VDFが65mol
%)の薄膜を形成して、有機強誘電体層13が形成されて
いる。
The information recording medium 10 comprises a semiconductor layer 11 and an organic ferroelectric layer 13 formed thereon with an insulating layer 12 interposed therebetween. In this embodiment, the semiconductor substrate is used as it is for the semiconductor layer 11
As this substrate, a p-type silicon wafer having a resistivity of 5 Ωcm and an impurity concentration of 5 × 10 21 m -3 is used. The insulating layer 12 is formed by layering silicon oxide (SiO 2 ) in a thickness of 50 nm on the silicon wafer by a thermal oxidation method. On top of this, an organic ferroelectric VDF / TrFE copolymer (VDF of 65 mol
%) Thin film to form the organic ferroelectric layer 13.

【0019】この薄膜形成は、一例として以下のように
して行なわれる。まずVDF/TrFE共重合体をメチ
ル・エチル・ケトン(MEK)に10wt%にて溶解し、
この溶液を市販のスピンコータを用いて回転数5000rp
mで10秒間振り切りの条件で、シリコン・ウエファ上に
塗布する。次いでこの塗布膜を、オーブンを用い大気雰
囲気で145 ℃×2時間の条件でアニールし、膜厚1μm
のVDF/TrFE共重合体の薄膜が形成される。
This thin film formation is performed as follows, for example. First, the VDF / TrFE copolymer was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) at 10 wt%,
The rotation speed of this solution is 5000 rp using a commercially available spin coater.
It is applied on a silicon wafer under the condition of shaking off for 10 seconds at m. Then, this coating film is annealed in an air atmosphere in an oven at 145 ° C. for 2 hours to give a film thickness of 1 μm.
A thin film of VDF / TrFE copolymer is formed.

【0020】なお、半導体層11と有機強誘電体層13との
間に絶縁層12を設けることは必ずしも必要ではないが、
この絶縁層12を設ければ強誘電体へのキャリア注入等の
問題を回避できるので、より好ましい。本実施例のよう
に半導体としてシリコンを用いる場合は、絶縁層12はS
iO2 から形成するのが望ましく、その膜厚は100 nm
以下とするのが望ましい。
It is not always necessary to provide the insulating layer 12 between the semiconductor layer 11 and the organic ferroelectric layer 13, but
Providing this insulating layer 12 is more preferable because problems such as carrier injection into the ferroelectric substance can be avoided. When silicon is used as the semiconductor as in this embodiment, the insulating layer 12 is made of S.
It is desirable to form it from iO 2 , and its film thickness is 100 nm.
The following is preferable.

【0021】上記構成の情報記録媒体10に対して、図1
の装置により情報記録を行なう。この場合、情報記録媒
体10は図示されるようにターンテーブル20にエアチャッ
ク等で固定し、そしてこのターンテーブル20は記録時の
電圧印加用の一方の電極とする。またこの電圧印加用の
他方の電極として、可動の針状電極21を用いる。この針
状電極21として本例では、底面の直径が50μmで金メッ
キが施されたタングステン針を用いる。この針状電極21
の上方には光ファイバ22の一端を配し、そこから出射す
る光24を、針状電極21が接触する情報記録媒体10の部分
に照射する。この光24は、ハロゲンランプ23から発せら
れ、そして光ファイバ22の他端から該ファイバ内に入射
したものであり、その情報記録媒体10上における光強度
は約100W/m2 である。
The information recording medium 10 having the above structure is shown in FIG.
Information is recorded by the device. In this case, the information recording medium 10 is fixed to the turntable 20 by an air chuck or the like as shown in the figure, and the turntable 20 is used as one electrode for voltage application during recording. A movable needle electrode 21 is used as the other electrode for applying the voltage. In this example, as the needle electrode 21, a tungsten needle having a bottom surface diameter of 50 μm and plated with gold is used. This needle electrode 21
One end of the optical fiber 22 is disposed above the optical fiber 22, and the light 24 emitted from the optical fiber 22 is applied to the portion of the information recording medium 10 in contact with the needle electrode 21. This light 24 is emitted from the halogen lamp 23 and is incident on the optical fiber 22 from the other end thereof, and the light intensity on the information recording medium 10 is about 100 W / m 2 .

【0022】上記のターンテーブル20を固定したまま、
針状電極21を情報記録媒体10の有機強誘電体層13側に接
触させつつ、該針状電極21とターンテーブル20を介して
パルス電源25から有機強誘電体層13に電圧を印加すれ
ば、針状電極21に対向する部分の有機強誘電体が所定の
向きに分極する。それにより、この分極の向きで情報を
記録することができる。
With the above turntable 20 fixed,
By applying a voltage from the pulse power supply 25 to the organic ferroelectric layer 13 via the needle electrode 21 and the turntable 20 while the needle electrode 21 is brought into contact with the organic ferroelectric layer 13 side of the information recording medium 10. The portion of the organic ferroelectric material facing the needle electrode 21 is polarized in a predetermined direction. Thereby, information can be recorded with this polarization direction.

【0023】このように強誘電体層13に電気的分極を生
じさせると、図1に示すようにその分極の向きが下向き
(半導体層11側を向く方向)となっている部分に対応し
て、半導体層11に空乏層14が生じるので、この空乏層14
による静電容量変化を公知のピックアップ回路で検出す
ることにより、記録情報を読み取ることができる。
When electrical polarization is generated in the ferroelectric layer 13 in this way, as shown in FIG. 1, the polarization direction of the ferroelectric layer 13 is downward (direction facing the semiconductor layer 11 side). Since a depletion layer 14 is generated in the semiconductor layer 11, this depletion layer 14
The recorded information can be read by detecting a change in the electrostatic capacitance due to a known pickup circuit.

【0024】本実施例では分極反転を評価するため、上
記針状電極21に信号電圧として振幅±100 V、パルス幅
10msec の電圧を印加し、分極反転時間すなわち記録時
間を測定した。記録時間は、図1のCaに溜まる電荷を
測定し、それが飽和するまでの時間とする。なお図3に
はこのパルス電圧の波形と、Caに溜まる電荷の変化状
態を示してある。同図中、最初のパルス幅100 msec の
記録電圧は、強誘電体層12の分極の向きを一定に揃える
初期化のためのものである。
In the present embodiment, in order to evaluate the polarization reversal, the needle electrode 21 has an amplitude of ± 100 V as a signal voltage and a pulse width.
A voltage of 10 msec was applied and the polarization reversal time, that is, the recording time was measured. The recording time is the time until the electric charge accumulated in Ca in FIG. 1 is measured and it is saturated. Note that FIG. 3 shows the waveform of this pulse voltage and the change state of the charge accumulated in Ca. In the figure, the first recording voltage with a pulse width of 100 msec is for initialization to make the polarization directions of the ferroelectric layer 12 uniform.

【0025】以上のようにして記録時間を調べた結果
を、比較例1の結果と併せて表1に示す。この比較例1
は、実施例1のものと同じ記録装置および情報記録媒体
10を用い、ハロゲンランプ23をOFFにする以外は実施
例1と同様にして情報記録を行なった場合のものであ
る。
The results of examining the recording time as described above are shown in Table 1 together with the result of Comparative Example 1. This comparative example 1
Is the same recording device and information recording medium as those of the first embodiment.
Information recording was performed in the same manner as in Example 1 except that 10 was used and the halogen lamp 23 was turned off.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】本実施例1および比較例1で用いているV
DF/TrEE共重合体の固有の分極反転速度は約10μ
sec である。したがって本実施例では、記録速度がこの
強誘電体材料そのものの性質により律速されていると考
えられる。なお、10μsec よりもさらに速い固有の分極
反転速度を有する強誘電体材料も存在するから、それら
を使用すれば、記録速度をさらに高めることも可能であ
る。
V used in Example 1 and Comparative Example 1
The intrinsic polarization reversal rate of DF / TrEE copolymer is about 10μ
sec. Therefore, in this embodiment, it is considered that the recording speed is limited by the property of the ferroelectric material itself. Since there are ferroelectric materials having an inherent polarization reversal speed faster than 10 μsec, the use of them also makes it possible to further increase the recording speed.

【0028】一方光照射を行なわない比較例1において
は、+の電圧を印加する場合の記録時間が実施例1より
も著しく長くなっている。この比較例1で用いられてい
る半導体層はp型で、+電位側が空乏層が生じる方向で
ある。したがって先に述べた通り、+の電圧を印加する
場合には反転キャリアの発生数が少なくて、分極反転が
遅くなっていると考えられる。それに対して実施例1の
ように光照射を行なうことにより、少数キャリアの発生
数が増大して、記録時間が上述のように強誘電体材料そ
のものの性質により定まる値まで短くなっていると考え
られる。
On the other hand, in Comparative Example 1 in which light irradiation is not performed, the recording time when a + voltage is applied is significantly longer than that in Example 1. The semiconductor layer used in Comparative Example 1 is p-type, and the depletion layer is formed on the + potential side. Therefore, as described above, it is considered that when the + voltage is applied, the number of inversion carriers generated is small and the polarization inversion is delayed. On the other hand, by performing light irradiation as in Example 1, it is considered that the number of minority carriers generated increases and the recording time is shortened to a value determined by the property of the ferroelectric material itself as described above. To be

【0029】<実施例2>次に実施例1と同様の情報記
録媒体10および記録装置を用い、短い記録パルス幅で記
録を行なっても分極反転が正常になされ得るか否かを調
べた。分極反転の評価は、実際の信号再生と同様に、情
報記録媒体10の静電容量を測定することで行なった。な
お静電容量測定は、市販のLCRメータを用いて行なっ
た。
<Embodiment 2> Next, using the same information recording medium 10 and recording apparatus as in Embodiment 1, it was investigated whether or not polarization reversal can be normally performed even if recording is performed with a short recording pulse width. The evaluation of polarization reversal was performed by measuring the electrostatic capacity of the information recording medium 10 as in the actual signal reproduction. The capacitance measurement was performed using a commercially available LCR meter.

【0030】まずマイナス・パルス(−200 V)で分極
を一定に揃える初期化を行なった後、静電容量初期値を
測定し、次に+100 Vのパルス電圧(パルス幅は20μse
c 、20msec の2通り)で記録を行なって、記録後の静
電容量を同様に測定した。その結果を表2に示す。なお
比較例2は、光照射を行なわない点以外は実施例2と同
様にして記録を行なった場合のものである。
First, initialization is performed to make polarization uniform by a minus pulse (-200 V), and then an initial value of capacitance is measured, and then a pulse voltage of +100 V (pulse width is 20 μse).
Recording was performed for two times (c, 20 msec), and the electrostatic capacity after recording was similarly measured. The results are shown in Table 2. In Comparative Example 2, recording is performed in the same manner as in Example 2 except that light irradiation is not performed.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】表2に示される通り、光照射を行なわない
比較例2においては、記録時間すなわちパルス幅を20m
sec とすると、容量Caが初期値の0.15pFから0.12p
Fに低下して記録がなされているが、記録時間が20μse
c と短く設定された場合は静電容量が初期値から変化せ
ず、記録がなされ得ないことが分かる。
As shown in Table 2, in Comparative Example 2 in which no light irradiation was performed, the recording time, that is, the pulse width was 20 m.
Assuming sec, the capacitance Ca is 0.12pF from the initial value of 0.15pF
The recording time is 20μse, although the recording is done after falling to F.
It can be seen that when the value is set to be short, the capacitance does not change from the initial value and recording cannot be performed.

【0033】それに対して、光照射を行なった実施例2
においては、記録時間が20μsec と短く設定されても、
記録時間が20msec の場合と同じように低下して、正常
な記録がなされ得ることが分かる。
On the other hand, Example 2 in which light irradiation was performed
In, even if the recording time is set as short as 20 μsec,
It can be seen that the recording time is reduced as in the case of 20 msec, and normal recording can be performed.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳細に説明した通り本発明の情報記
録方法においては、情報記録媒体の電圧を印加する部分
に、少数キャリアの発生数を増加させる電圧以外のエネ
ルギーを付与することにより、分極反転速度を十分に高
め、それにより著しく高速の記録が可能となる。
As described in detail above, in the information recording method of the present invention, polarization is achieved by applying energy other than the voltage for increasing the number of minority carriers to the portion of the information recording medium to which the voltage is applied. The reversal speed is sufficiently increased, which enables extremely high speed recording.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を実施する装置の一例を示す概略
側面図
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図2】図1の装置で記録がなされる情報記録媒体の側
断面形状を示す概略図
2 is a schematic view showing a side cross-sectional shape of an information recording medium on which information is recorded by the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置における記録電圧の波形と、反転電
荷の変化の様子を示すグラフ
FIG. 3 is a graph showing a waveform of a recording voltage and a state of change of inversion charge in the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 情報記録媒体 11 半導体層 12 絶縁層 13 強誘電体層 14 空乏層 20 ターンテーブル 21 針状電極 22 光ファイバ 23 ハロゲンランプ 24 情報記録媒体に照射される光 25 パルス電源 10 Information recording medium 11 Semiconductor layer 12 Insulating layer 13 Ferroelectric layer 14 Depletion layer 20 Turntable 21 Needle-shaped electrode 22 Optical fiber 23 Halogen lamp 24 Light emitted to information recording medium 25 Pulsed power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体層とこの半導体層上に形成された
強誘電体の層とを有する情報記録媒体に対して電圧を印
加して、前記強誘電体の分極の方向により情報を記録す
る情報記録方法において、前記電圧を印加する情報記録
媒体の部分に、少数キャリアの発生数を増加させる電圧
以外のエネルギーを付与することを特徴とする情報記録
方法。
1. Information for recording information by applying a voltage to an information recording medium having a semiconductor layer and a ferroelectric layer formed on the semiconductor layer to record information according to the polarization direction of the ferroelectric. In the recording method, an energy other than a voltage for increasing the number of minority carriers generated is applied to the portion of the information recording medium to which the voltage is applied.
【請求項2】 半導体層とこの半導体層上に形成された
強誘電体の層とを有する情報記録媒体に対して電圧を印
加して、前記強誘電体の分極の方向により情報を記録す
る情報記録方法において、前記電圧を印加する情報記録
媒体の部分に光を照射することを特徴とする情報記録方
法。
2. Information for recording information according to a polarization direction of the ferroelectric substance by applying a voltage to an information recording medium having a semiconductor layer and a ferroelectric layer formed on the semiconductor layer. In the recording method, a portion of the information recording medium to which the voltage is applied is irradiated with light, which is an information recording method.
【請求項3】 半導体層とこの半導体層上に形成された
強誘電体の層とを有する情報記録媒体に対して電圧を印
加して、前記強誘電体の分極の方向により情報を記録す
る情報記録方法において、前記電圧を印加する情報記録
媒体の部分を加熱することを特徴とする情報記録方法。
3. Information for recording information by applying a voltage to an information recording medium having a semiconductor layer and a ferroelectric layer formed on the semiconductor layer to record information according to the polarization direction of the ferroelectric. In the recording method, the portion of the information recording medium to which the voltage is applied is heated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7391706B2 (en) 2003-10-31 2008-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Data storage device including conductive probe and ferroelectric storage medium

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