JPH0721783A - 光情報記録装置 - Google Patents
光情報記録装置Info
- Publication number
- JPH0721783A JPH0721783A JP5162038A JP16203893A JPH0721783A JP H0721783 A JPH0721783 A JP H0721783A JP 5162038 A JP5162038 A JP 5162038A JP 16203893 A JP16203893 A JP 16203893A JP H0721783 A JPH0721783 A JP H0721783A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- film
- optical information
- silicon substrate
- ferroelectric film
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体に直接に光情報を記録する。
【構成】 光変調装置のゲート絶縁膜に強誘電体を用
い、この強誘電体を分極させ、その分極を保存すること
によって情報を記録し、半導体表面の光反射率の変化を
光によって読み出す。ゲート電極を金属ではなく透明導
電性材料で構成すれば、情報を光によって書き込み・読
み出しを行うことができる。
い、この強誘電体を分極させ、その分極を保存すること
によって情報を記録し、半導体表面の光反射率の変化を
光によって読み出す。ゲート電極を金属ではなく透明導
電性材料で構成すれば、情報を光によって書き込み・読
み出しを行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報を記録する装置
に係る。
に係る。
【０００２】
【従来の技術】光学情報を記録する方法として一般的に
は化学的方法である銀塩写真が利用されている。機械的
に光学情報を記録する方法としてレーザービーム等によ
り金属板に凹凸を形成して記録する光ディスクが普及し
ている。また、レーザービームにより磁性記録材料を加
熱して磁気記録を行う光−磁気ディスクも最近普及しつ
つある。
は化学的方法である銀塩写真が利用されている。機械的
に光学情報を記録する方法としてレーザービーム等によ
り金属板に凹凸を形成して記録する光ディスクが普及し
ている。また、レーザービームにより磁性記録材料を加
熱して磁気記録を行う光−磁気ディスクも最近普及しつ
つある。
【０００３】本願発明は、これらの光情報記録装置に加
えて半導体を利用した新たな光情報記録手段を提供しよ
うとするものである。
えて半導体を利用した新たな光情報記録手段を提供しよ
うとするものである。
【０００４】光と半導体との相互作用として、電圧を印
加された半導体が光を発生する発光現象、光によって半
導体の導電率が変化する光導電現象、光によって電流が
発生される光発電現象等が知られており、これらの現象
を利用した装置が実用化されている。半導体と光との相
互作用としてこの他に、電圧を印加されることにより電
子が励起された半導体表面の光反射率が変化する現象が
ある。
加された半導体が光を発生する発光現象、光によって半
導体の導電率が変化する光導電現象、光によって電流が
発生される光発電現象等が知られており、これらの現象
を利用した装置が実用化されている。半導体と光との相
互作用としてこの他に、電圧を印加されることにより電
子が励起された半導体表面の光反射率が変化する現象が
ある。
【０００５】この現象の応用としてこれまでに光変調装
置が提案されており、この光変調装置の構造を図１に示
す。図１に示されたのは光変調装置の従来例であって、
この図において１は単結晶シリコン基板であり、表面に
ＳｉＯ2からなるゲート絶縁膜２が形成されており、こ
のゲート絶縁膜上に金属性ゲート電極３が形成され、シ
リコン基板１の裏面には金属製背面電極４が形成されて
いる。
置が提案されており、この光変調装置の構造を図１に示
す。図１に示されたのは光変調装置の従来例であって、
この図において１は単結晶シリコン基板であり、表面に
ＳｉＯ2からなるゲート絶縁膜２が形成されており、こ
のゲート絶縁膜上に金属性ゲート電極３が形成され、シ
リコン基板１の裏面には金属製背面電極４が形成されて
いる。
【０００６】このような構成を有する光変調装置におい
て金属製背面電極４は接地されており、ゲート電極３に
正電圧が印加されるとシリコン基板１の表面に電子が励
起され、その結果シリコン基板１表面の光反射率が変化
する。
て金属製背面電極４は接地されており、ゲート電極３に
正電圧が印加されるとシリコン基板１の表面に電子が励
起され、その結果シリコン基板１表面の光反射率が変化
する。
【０００７】この光変調装置に図に示すような光Ｌを入
射させるとシリコン基板１と金属ゲート電極との間で入
射光が反射してＳｉＯ2層中を伝播し、入射した位置の
反対側から出射する。この出射光量はシリコン基板１表
面の反射率に応じて変化する。
射させるとシリコン基板１と金属ゲート電極との間で入
射光が反射してＳｉＯ2層中を伝播し、入射した位置の
反対側から出射する。この出射光量はシリコン基板１表
面の反射率に応じて変化する。
【０００８】ところで、近年、ＤＲＡＭ中でＭＯＳ電界
効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と組み合わせて記憶
部に用いられるキャパシタの誘電体としてＳｉＮxに代
えて強誘電体薄膜を用い、この強誘電体を分極させ、こ
の分極を保存することによって記憶動作を行わせるＲＡ
Ｍは、ＦＲＡＭ（Ferroelectric ＲＡＭ）と呼ばれ、Ｒ
ＡＭでありながら記憶維持に電力を要しないため不揮発
性であること、構造が単純なため集積化に適しているこ
と、低電圧駆動が可能であること、書き込み動作に要す
る時間が２４０ｎｓ〜５００ｎｓとＥＰＲＯＭと比較し
て短いことから、ＳＲＡＭあるいはＨＤＤに代わる記憶
装置として注目されている。
効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と組み合わせて記憶
部に用いられるキャパシタの誘電体としてＳｉＮxに代
えて強誘電体薄膜を用い、この強誘電体を分極させ、こ
の分極を保存することによって記憶動作を行わせるＲＡ
Ｍは、ＦＲＡＭ（Ferroelectric ＲＡＭ）と呼ばれ、Ｒ
ＡＭでありながら記憶維持に電力を要しないため不揮発
性であること、構造が単純なため集積化に適しているこ
と、低電圧駆動が可能であること、書き込み動作に要す
る時間が２４０ｎｓ〜５００ｎｓとＥＰＲＯＭと比較し
て短いことから、ＳＲＡＭあるいはＨＤＤに代わる記憶
装置として注目されている。
【０００９】
【発明の概要】本願発明は、半導体に直接に光情報を書
き込むために、光変調装置のゲート絶縁膜に強誘電体を
用いることによって、情報特に光情報を記録する装置を
提供するものである。そのときにゲート電極として透明
電極を用いれば光によって直接に情報を書き込み読み出
しを行うことができる。
き込むために、光変調装置のゲート絶縁膜に強誘電体を
用いることによって、情報特に光情報を記録する装置を
提供するものである。そのときにゲート電極として透明
電極を用いれば光によって直接に情報を書き込み読み出
しを行うことができる。
【００１０】
【実施例】図により本願発明の実施例を説明する。図２
に示したのは本発明の第１実施例であって、この実施例
の光情報記録装置は図１に示された光変調装置と基本的
な構成おいて共通しており、この図において１は単結晶
シリコン基板、２はシリコン基板表面に形成されたＳｉ
Ｏ2からなるゲート絶縁膜であり、このゲート絶縁膜２
上に金属性ゲート電極３が形成されているが、このゲー
ト電極３がゲート絶縁膜２上に直接に形成されているの
ではなく、ゲート絶縁膜２の上に強誘電体膜５が形成さ
れた上に形成されている点で従来例と構成を異にしてい
る。
に示したのは本発明の第１実施例であって、この実施例
の光情報記録装置は図１に示された光変調装置と基本的
な構成おいて共通しており、この図において１は単結晶
シリコン基板、２はシリコン基板表面に形成されたＳｉ
Ｏ2からなるゲート絶縁膜であり、このゲート絶縁膜２
上に金属性ゲート電極３が形成されているが、このゲー
ト電極３がゲート絶縁膜２上に直接に形成されているの
ではなく、ゲート絶縁膜２の上に強誘電体膜５が形成さ
れた上に形成されている点で従来例と構成を異にしてい
る。
【００１１】このような構成を有する第１実施例の光情
報記録装置においてゲート電極３に正電圧が印加される
と強誘電体膜５が分極されるとともにシリコン基板１の
表面に電子が励起され、その結果シリコン基板１表面の
光反射率が変化する。
報記録装置においてゲート電極３に正電圧が印加される
と強誘電体膜５が分極されるとともにシリコン基板１の
表面に電子が励起され、その結果シリコン基板１表面の
光反射率が変化する。
【００１２】この光情報記録装置においては強誘電体膜
５を用いているため、この強誘電体膜５中に誘起された
分極は保存されており、この分極を消滅させない限り強
誘電体膜あるいはゲート絶縁膜２中を通過する光のシリ
コン基板１表面上における反射率の変化は維持される。
このようにして、半導体表面に光情報が記録されてい
る。
５を用いているため、この強誘電体膜５中に誘起された
分極は保存されており、この分極を消滅させない限り強
誘電体膜あるいはゲート絶縁膜２中を通過する光のシリ
コン基板１表面上における反射率の変化は維持される。
このようにして、半導体表面に光情報が記録されてい
る。
【００１３】この光情報記録装置に図に示すような光Ｌ
を入射させるとシリコン基板１と金属ゲート電極との間
で入射光が反射してＳｉＯ2層中を伝播し、入射した位
置の反対側から出射する。この出射光量はシリコン基板
１表面の反射率に応じて変化する。
を入射させるとシリコン基板１と金属ゲート電極との間
で入射光が反射してＳｉＯ2層中を伝播し、入射した位
置の反対側から出射する。この出射光量はシリコン基板
１表面の反射率に応じて変化する。
【００１４】この実施例においてはシリコン基板表面上
にＳｉＯ2膜を形成しその上に強誘電体膜を形成してい
るが、この強誘電体膜をシリコン基板表面に直接に形成
してもよいのはもちろんのことである。
にＳｉＯ2膜を形成しその上に強誘電体膜を形成してい
るが、この強誘電体膜をシリコン基板表面に直接に形成
してもよいのはもちろんのことである。
【００１５】図３に示すのは本願発明の第２の実施例で
あって、図２に示した第１実施例とはゲート電極が金属
ではなく透明導電性のＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）ゲー
ト電極６である点が相違している。そして、ＩＴＯゲー
ト電極６に電圧を供給するための電極７が別に設けられ
ている。
あって、図２に示した第１実施例とはゲート電極が金属
ではなく透明導電性のＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）ゲー
ト電極６である点が相違している。そして、ＩＴＯゲー
ト電極６に電圧を供給するための電極７が別に設けられ
ている。
【００１６】このような構成を有する第２実施例の光情
報記録装置において電極７を経由してＩＴＯゲート電極
６に正電圧が印加されると強誘電体膜５が分極されると
ともにシリコン基板１の表面に電子が励起され、その結
果シリコン基板１表面の光反射率が変化する。
報記録装置において電極７を経由してＩＴＯゲート電極
６に正電圧が印加されると強誘電体膜５が分極されると
ともにシリコン基板１の表面に電子が励起され、その結
果シリコン基板１表面の光反射率が変化する。
【００１７】この光情報記録装置においては強誘電体膜
４を用いているため、この強誘電体膜５中に誘起された
分極は保存されており、この分極を消滅させない限り強
誘電体膜あるいはゲート絶縁膜２中を通過する光のシリ
コン基板１表面上における反射率の変化は維持される。
このようにして、半導体表面に情報が記録されている。
４を用いているため、この強誘電体膜５中に誘起された
分極は保存されており、この分極を消滅させない限り強
誘電体膜あるいはゲート絶縁膜２中を通過する光のシリ
コン基板１表面上における反射率の変化は維持される。
このようにして、半導体表面に情報が記録されている。
【００１８】この光情報記録装置に図に示すような光Ｌ
をＩＴＯゲート電極６を経由して入射させると、シリコ
ン基板１の表面で入射光が反射して出射する。この出射
光量はシリコン基板１表面の反射率に応じて変化してい
る。この実施例においても、強誘電体膜をシリコン基板
表面に直接に形成してもよいのはもちろんのことであ
る。
をＩＴＯゲート電極６を経由して入射させると、シリコ
ン基板１の表面で入射光が反射して出射する。この出射
光量はシリコン基板１表面の反射率に応じて変化してい
る。この実施例においても、強誘電体膜をシリコン基板
表面に直接に形成してもよいのはもちろんのことであ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本願
発明の構成によれば半導体記録された情報を光を用いて
直接に読み出すことができる。本願発明の適切な用途と
しては、光カードメモリ、画像メモリ、イメージセン
サ、液晶メモリ等が挙げられる。
発明の構成によれば半導体記録された情報を光を用いて
直接に読み出すことができる。本願発明の適切な用途と
しては、光カードメモリ、画像メモリ、イメージセン
サ、液晶メモリ等が挙げられる。
【図１】従来例の構造概要図。
【図２】本発明第１実施例の構造概要図。
【図３】本発明第２実施例の構造概要図。
１ シリコン基板 ２ ゲート絶縁膜 ３ ゲート電極 ４ 背面電極 ５ 強誘電体膜 ６ ＩＴＯゲート電極 ７ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板裏面に背面電極が形成され、
前記半導体基板表面に強誘電体膜が形成され、該強誘電
体膜上に金属ゲート電極が形成された光情報記録装置。 - 【請求項２】 半導体基板裏面に背面電極が形成され、
前記半導体基板表面に強誘電体膜が形成され、該強誘電
体膜上に透明導電ゲート電極が形成された光情報記録装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162038A JPH0721783A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光情報記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162038A JPH0721783A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光情報記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721783A true JPH0721783A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15746907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162038A Pending JPH0721783A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光情報記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721783A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487301B1 (ko) * | 1998-07-13 | 2006-04-21 | 엘지전자 주식회사 | 강유전체 광메모리 소자 제조방법 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162038A patent/JPH0721783A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487301B1 (ko) * | 1998-07-13 | 2006-04-21 | 엘지전자 주식회사 | 강유전체 광메모리 소자 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |