JPS62205598A - 情報記憶再生方式及び情報記憶担体 - Google Patents

情報記憶再生方式及び情報記憶担体

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JPS62205598A
JPS62205598A JP4615486A JP4615486A JPS62205598A JP S62205598 A JPS62205598 A JP S62205598A JP 4615486 A JP4615486 A JP 4615486A JP 4615486 A JP4615486 A JP 4615486A JP S62205598 A JPS62205598 A JP S62205598A
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JP
Japan
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electrodes
memory
ions
electrode
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Prior art date
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Pending
Application number
JP4615486A
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English (en)
Inventor
Norio Goto
典雄 後藤
Yoshie Kodera
小寺 喜衛
Masaharu Ishigaki
正治 石垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4615486A priority Critical patent/JPS62205598A/ja
Publication of JPS62205598A publication Critical patent/JPS62205598A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0009RRAM elements whose operation depends upon chemical change
    • G11C13/0011RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising conductive bridging RAM [CBRAM] or programming metallization cells [PMCs]
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は消去可能な情報記1意再生方式及び消去可能な
情報記憶担体に係り、特に高密度大容量化に好適なレー
ザ薔き込み、′i1’+気読み出しの情報記憶再生方式
及び情報記憶担体に関する。
〔従来の技術〕
情報の記憶の最重要味題のひとつは大容量化であり、他
のひとつはアクセスタイムの高速化である。
高速アクセスメモリとしては半導体メモリがあり、アク
セスタイムpH00nsecと高速であるが、記!意容
量は高々1Mビットである。
一方、大容量メモリとしては元ディスクメモリがあり、
記1.ハ容itは数100M〜1Gバイトと大容量であ
るが、アクセスタイムは数100m5e cと低速であ
る。
前者は半導体素子メモリ回路が大きく、高密度に出来な
いことにより大容量化に限界があり、後者はレーザビー
ムスポット径までの高@r肥化が可能であるが、ディス
クのレーザ光読出しにより、アクセスタイムに限界があ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は尚速アクセスと大容量化の両立が困難で
ある問題があった。
本発明の目的は高速アクセス可能な大容量の消去可能な
情報l1再生方式及び消去可能なプログラマブルリード
オンリーメモリを提供することにある。
〔間融点を解決−「るための手段〕
上記目的を達成するため、本発明においては情報の記憶
再生方式において、情報記憶部が3つの電極と該電極間
に設けられたメモリ膜とからなり、このメモリ膜はイオ
ンを有し、かつ分極が可能な物質で°あり、情報記憶部
を加熱しながら3つの電極の両端に電界を与えて、メモ
リ膜中のイオンを中間の電、WLと一端の電極間に集め
て、これら両電極間の導+4をならしめて情報を記憶さ
せ、これら両電極間の導通の有無により情報を電気的に
再生し、電界を逆にして加熱し、イオンを中間電極と他
端電極間に偏位移動せしめて情報を消去するように構成
する。
又、本発明におhては記憶担体として、メモリ層にイオ
ンを有し、分極可能であり、高温下で導電性を示し、室
温下で絶縁性を示すガラスある^はキレート等を用い、
その構成としては基板上に共通電極、第1のメモリ層、
マトリクス7匡極のX方向パターン、第2のメモリ層、
マトリクス電極のY方向パターンの11−に形成し、共
通?ff ’pWとマトリクス電極に電圧を印加し、マ
トリクス電極パターンのに沿ってトラッキングするレー
ザビームスポットにより所望のポイントを加熱する構成
を提供する。
〔作用〕
共通霜、極にプラス電圧、マトリクス−′極にマイナス
電圧を印U口しながら、マトリクス電極の所望のクロス
ポイントを狙ってレーザビームスポットを照射しその部
位を加熱すると、メモリ層に用いた例えばガラス中の金
属イオン例えばNa等が高温のため移動可能となり、↑
)1界に従がってマトリクス電極部すなわち第2のメモ
リ層に441#I析出する。
レーザビームスポットに照射されない部位は室温化にあ
りイオンの移動は生じなく、その析出もない。辺上によ
り書込み動作が終る。消去はIL界を逆にすればよい。
読み出しはマトリクスを走査し、イオン析出によるX方
向′市極とY方向電極間の導通の有無によりデータの1
0”、11′を判別する。
レーザビームスポットのトラッキンギガイドにはマトリ
クスパターン自体の反射率差等の光学変化を利用する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。ガラ
ス基板1の上にMを蒸着し、共通tfj2を形成した。
さらに金属イオンを含有するソーダライムガラスをスパ
ッタリング薄膜形成して第1のメモリ膜3を薄膜形成し
た。メモリ膜3の一端は共通電極2が露出するようにイ
オンビームエツチングにより除去した。メモリ膜5の上
にメモリセル部9を形成するためのX方向のマトリクス
7匡極5をM蒸着およびフォトリゾクラフィク技術によ
り形成した。次にマトリクス7匡極t極5の上に第2の
メモリ膜(ソーダライムガラス)4をスパッタリ ング
7(す膜形成し、一端部をマトリクス電極5が露出する
ようにリフトオフ除去した。メモリ膜4の上にY方向の
マトリクス′電極を成蒸着およびフォトリゾグラフィッ
ク技術により形成した。10゜10′はアドレスデコー
ド用のマトリクスアレイであり、メモリセル用マトリク
スrtt律5ryの上にフォ) IJゾグラフィック技
術を用いて、絶縁層形成スルホール形成、アモルファス
Si鳩形成+ P N +湧金層形成、絶做層形成、ス
ルホール形成、アドレスパターン形成を行った。11.
11’が素子のアドレス入力端子である。アドレスデコ
ーダにはダイオードマトリクスの他TFTアレイであっ
ても良い。
第2図は鵬き込み動作説明のためのメモリセル部断面説
明図でちる。共通t8j2とマ) IJクス電極7の間
に箕1圧E12を印加しながら、半導体レーザ13およ
びレンズ14により集光レーザ光15をメモリセル部に
照射する。メモリセル部はレーザ光15により加熱され
訓温となる。メモリ層3,4中のイオンは高温のため移
動可能となり、マトリクス電極5とマトリクス電極7間
に移動し、導電帯16を形成する。レーザ加熱されない
部はイオン移動がないため、導市、性はな論ままである
。消去は電界を逆に印加してレーザ加熱すれば、イオン
はマトリクス電極5と共通宵、極2の間に移動し、マト
リクス1Fs、′@i5と7の間の導通はなくなる。
第3図は動作説明のための説明図であり、8×8=6ビ
ツトメモリの例で示したパターン図である。9が8×8
のメモリセル部であり、0印がレーザ書き込みされたビ
ットを示す。10.10’はアドレス11のデコーダ用
ダイオードマトリクスであり○印がダイオード接続点で
ある。アドレスピクトA、−A2によりマトリクス1i
(極5の中から1本が指定され、またA3〜AI+によ
りマトリクス電極7の中から1本が指定される。瑞子8
は+Vレベルすなわち鬼1〃レベルに接続しておくとレ
ーザ書き込みされたメモリセルが指定された場合のみに
bata端子6が+Vレベル′A11となりメモリの読
み出しが出来る。
以上のようにメモリセルの寸法はレーザスポット径まで
小さくでき、メモリセルの構成も簡単であり、高密度大
容量の消去可能プログラマブルROMが出来る効果があ
る。
メモリ層にはガラスの他、金属イオンを含有させたナイ
ロン、ポリイミドまた銅フタロシアニン等のキレートが
使える。
第4図は本発明の他の実施例の断面図である。
表面に光吸収係数の大きな膜を光吸収発熱層17として
追加形成した例であり、書き込みに要するし一ザ出力を
低澱出来、効率向上をはかることができる。
第51Aは本発明の他の実施例の断面図である。
基板1と共通電極20間に抵抗発熱体18および電極1
9を設けた。共、lII’8f極2と電極20に電源2
0を接続し、素子全面を同時に加熱することが出来る。
共通電極2とマ) IJクス市極7の引出し端8に書き
込みとは逆の市’j”1′−12を印加すればすべての
イオンは共通電極2Illllc移動するので全データ
をいっきょに消去することができる。
第6図は本発明の他の実施例の断面図である。
メモリ膜21.22にナイロンあるいは有機半導体等の
負の抵抗温度件数を有する物質にイオンを含有させたも
のを用いた例である。マトリクス電極の引出し端8及び
6に電源23を接続するとともに6および共通電極2間
にも電源24 を接続し、アドレス指定されたマトリク
スのメモリセル部のみを電源23により加熱する。メモ
リ膜22には抵抗温度件数が負のものを用いたので、電
流はアドレス指定イオンの移動は電極2と6間に接続さ
れた電源24により電極6,8間に集まるよう になる
。以上のように本実施例ではレーザスポットによる加熱
は不用であり、 メモリセル寸法をレーザスポット径よ
りも小さくすることも出来る。また消去については第5
図と同様、抵抗発熱体18と電源20により出来る。こ
のとき電源23および24は書き込みとは逆電界となる
ようにする。
また抵抗発熱体は書込み時にも発熱のバイアスとして働
かせることも有効である。
なお、上述した実施例においては、メモリセルの平面構
造として矩形状のものを例示したが、この構造は矩形に
限らず、円板状その他のものであって良いことはいうま
でもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば簡単な構成で高密度な消去可能メモリセ
ルを構成出来るので、レーザ訃き込み・電気読み出しの
大容量高速アクセスの消去可能プログラマブルROMを
提供出来る。
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は書き込み
動作時のメモリセル部断面図、第6図はマトリクスパタ
ーン図、第4図〜第6図は本発明の他の実施例の断面図
である。
1・・・基板、      2・・・共通電極、6.4
・・・メモリ膜、   5,7・・・メモリセルマトリ
クス電極パターン、 17・・・光吸収発熱体、18・
・・抵抗発熱体、 21.22・・・負の抵抗温変件数のメモリ膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、情報の記憶再生方式において、情報記憶部が3つの
    電極と該電極間に設けられたメモリ膜とからなり、該メ
    モリ膜はイオンを有し、かつ分極が可能な物質であり、
    該情報記憶部を加熱しながら前記3つの電極の両端に電
    界を与えて前記メモリ膜中のイオンを中間の電極と一端
    の電極間に集めて、該両電極間の導通をならしめて情報
    を記憶させるとともに、該両電極間の導通の有無により
    情報を電気的に再生し、電界を逆にして加熱し、イオン
    を前記中間電極と他端電極間に偏位移動せしめて情報を
    消去するように構成したことを特徴とした情報の記憶再
    生方式。 2、基板上に順次、共通電極、メモリ層、X方向マトリ
    クス電極、メモリ層、Y方向マトリクス電極からなるメ
    モリセル部を有し、該メモリ層がイオンを有し、かつ分
    極が可能な物質であり、該共通電極と、該マトリクス電
    極間に電界を印加しながらメモリセルであるマトリクス
    の所望クロスポイントを加熱して情報を書き込み電界を
    逆にして加熱消去可能とし、電気的に再生出来るよう構
    成したことを特徴とする情報記憶担体。 3、前記イオンを有し、かつ分極可能な物質としてガラ
    スあるいは金属イオン含有の有機物、キレートを用いた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の情報記憶
    担体。
JP4615486A 1986-03-05 1986-03-05 情報記憶再生方式及び情報記憶担体 Pending JPS62205598A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2880177A1 (fr) * 2004-12-23 2006-06-30 Commissariat Energie Atomique Memoire pmc ayant un temps de retention et une vitesse d'ecriture ameliores
US8048713B2 (en) 2007-10-16 2011-11-01 Commissariat A L'energie Atomique Process for manufacturing a CBRAM memory having enhanced reliability
CN106298791A (zh) * 2016-09-19 2017-01-04 四川洪芯微科技有限公司 可编程非易失性存储器及其在半导体存储器件上的运用

Cited By (5)

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WO2006070151A1 (fr) 2004-12-23 2006-07-06 Commissariat A L'energie Atomique Memoire pmc ayant un temps de retention et une vitesse d'ecriture ameliores
US7804704B2 (en) 2004-12-23 2010-09-28 Commissariat A L'energie Atomique PMC memory with improved retention time and writing speed
US8048713B2 (en) 2007-10-16 2011-11-01 Commissariat A L'energie Atomique Process for manufacturing a CBRAM memory having enhanced reliability
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