KR100637802B1 - Recording media for nano information storage, appartus and method using thereof - Google Patents

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    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24306Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10

Abstract

본 발명은 마이크로 탐침으로 정보를 기록하여 고밀도로 정보를 기록 및 판독할 수 있는 나노정보 저장용 기록매체 및 이를 이용한 나노정보 저장장치에 관한 것으로, 나노정보 저장용 기록매체는 기판의 상부에 형성된 Pt 금속 전극과, Pt 금속 전극 상부에 형성된 금속 산화물층으로 구성되며, 금속 산화물은 NiO, Nb2O5, ZrO2, TiO2, Gd2O3, Dy2O3, La2 O3 등이다. 또한, 나노정보 저장장치는 전술한 정보저장용 기록매체의 상부에 부상된 위치에 탐침을 구비하며, 탐침과 금속 전극에 각각 연결되어, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하도록 탐침과 금속전극에 전압을 인가하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a nano information storage recording medium capable of recording and reading information at high density by recording information with a micro probe, and a nano information storage device using the same. The nano information storage recording medium includes a Pt formed on an upper portion of a substrate. It consists of a metal electrode and a metal oxide layer formed on the Pt metal electrode upper, metal oxide is such as NiO, Nb 2 O 5, ZrO 2, TiO 2, Gd 2 O 3, Dy 2 O 3, La 2 O 3. In addition, the nano-information storage device is provided with a probe at the position above the information storage medium, and is connected to the probe and the metal electrode, respectively, so that the probe and the metal electrode can record, read and reproduce information on the recording medium. It characterized in that it comprises a signal processor for applying a voltage to the.

나노, 저장장치, 기록매체, 금속 산화물, 탄침Nano, Storage, Record Media, Metal Oxide, Bullet

Description

나노정보 저장용 기록매체와 그를 이용한 나노정보 저장장치 및 그 구동방법{RECORDING MEDIA FOR NANO INFORMATION STORAGE, APPARTUS AND METHOD USING THEREOF}Recording medium for storing nano information, nano information storage device using same and driving method thereof {RECORDING MEDIA FOR NANO INFORMATION STORAGE, APPARTUS AND METHOD USING THEREOF}

도 1은 Pt/NiO/Pt 캐패시터에서 측정된 전류-전압 곡선.1 is a current-voltage curve measured on a Pt / NiO / Pt capacitor.

도 2a 내지 도 2c는 Pt/NiO/Pt 캐피시터에 정보를 기록, 판독 및 소거하는 동작을 도시한 그래프.2A to 2C are graphs showing operations of writing, reading and erasing information into a Pt / NiO / Pt capacitor.

도 3은 NiO/Pt 기록매체에 기록된 정보를 SPM으로 판독한 예를 도시한 도면.3 shows an example of reading information recorded on a NiO / Pt recording medium by SPM.

본 발명은 나노정보 저장용 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부전극 상의 금속 산화물에 마이크로 탐침으로 정보를 기록하여 고밀도로 정보를 기록 및 판독할 수 있는 나노정보 저장용 기록매체와 그를 이용한 나노정보 저장장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recording medium for storing nano information, and more particularly, to a nano information storage recording medium capable of recording and reading information at high density by recording information with a micro probe on a metal oxide on a lower electrode, and nano using the same. An information storage device and a driving method thereof.

정보저장 장치용 기록매체로 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive, HDD), DRAM, 플래시 메모리 등의 메모리가 많이 사용되어 왔으나, 이들의 정보 저장 능력에는 한계가 있다. As a recording medium for an information storage device, a memory such as a hard disk drive (HDD), a DRAM, a flash memory, and the like have been used a lot, but their information storage capability is limited.

따라서, 최근 들어, SPM(scanning probe microscope) 또는 AFM(atomic force microspcope)를 이용한 나노정보 저장용 저장장치에 대한 개발이 진행되고 있는데,전기적으로 쌍안정(bistable)인 특성을 가지는 물질이 기록매체로 사용된다. Therefore, recently, development of a storage device for storing nano information using a scanning probe microscope (SPM) or atomic force microspcope (AFM) has been progressed, and a material having an electrically bistable property as a recording medium has been developed. Used.

종래의 기록매체는 전기 분극특성을 이용하는 강유전 물질, 열에 의하여 국소적인 홈을 순간적으로 생성 및 복원할 수 있는 유기물질, 상전이에 수반되는 전기 전도성 변화를 이용하는 GeSbTe 화합물과 같은 비정질 반도체, 상전이를 일으키는 자성체 등이 있다.Conventional recording media include ferroelectric materials using electrical polarization characteristics, organic materials capable of instantaneously creating and restoring local grooves by heat, amorphous semiconductors such as GeSbTe compounds using electrical conductivity changes accompanying phase transitions, and magnetic materials causing phase transitions. Etc.

그러나, 강유전 물질은 그 자체가 보유하는 전기적 분극 신호가 아주 미약하여 락인 증폭기(Lock-in Amplifier)를 사용하여야 하고, 단위 면적당 정보를 기록할 수 있는 밀도가 크지 않은 문제점이 있다. 또한, 유기물질인 경우에는 많은 열을 공급하여야 하므로, 반복적으로 기록 및 소거하기에 어려움이 많다. 상전이를 수반하는 비정질 반도체 및 자성체는 상전이를 위하여 많은 량의 에너지를 공급하여야 하는데, 기록 및 소거를 위해 상전이를 반복함에 따라 기록매체의 특성이 약화되는 문제점이 수반된다.However, the ferroelectric material has a weak electric polarization signal itself, so that a lock-in amplifier must be used, and there is a problem in that the density of recording information per unit area is not large. In addition, in the case of organic materials, since a lot of heat must be supplied, it is difficult to repeatedly record and erase. Amorphous semiconductors and magnetic materials that carry phase transitions must supply a large amount of energy for phase transitions, and the characteristics of the recording medium are weakened by repeating phase transitions for recording and erasing.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반복적으로 읽고 쓰기가 가능하고 출력신호가 큰 고밀도의 나노정보 저장용 기록매체 및 이를 이용한 저장장치 및 그 방법를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and to provide a high-density nano information storage recording medium capable of repeatedly reading and writing, and a large output signal, a storage device using the same, and a method thereof.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노정보 저장용 기록매체는, 기판과, 기판 상부에 형성된 금속 전극과, 금속 전극 상부에 형성된 금속 산화물층을 포함하여 구성되며, 금속 산화물은 전이금속 산화물 또는 희토류원소 산화물로 서, NiO, Nb2O5, ZrO2, TiO2, Gd2O3, Dy2O3, La2O3로 구성된 그룹에서 선택된 하나인 것을 특징으로한다. The nano-information recording medium according to the present invention for achieving the above object comprises a substrate, a metal electrode formed on the substrate, and a metal oxide layer formed on the metal electrode, the metal oxide is a transition metal oxide Or a rare earth element oxide, characterized in that one selected from the group consisting of NiO, Nb 2 O 5 , ZrO 2 , TiO 2 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , La 2 O 3 .

본 발명에서, 금속 전극은 Pt, Au, Ag, Ru, Ir과 같은 귀금속 박막, RuO2, IrO2와 같은 귀금속 산화물 박막, YBa2Cu3O9, (La,Sr)CoO3 , SrRuO3와 같은 전도성 산화물 박막인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the metal electrode may be a thin film of noble metals such as Pt, Au, Ag, Ru, Ir, thin films of noble metal oxides such as RuO 2 , IrO 2 , YBa 2 Cu 3 O 9 , (La, Sr) CoO 3 , SrRuO 3 and It is characterized in that the same conductive oxide thin film.

또한, 본 발명에 따른 나노정보 저장장치는, 전술한 정보저장용 기록매체의 상부에 부상되어 위치하며, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 소거를 수행하기 위한 탐침과, 탐침과 금속 전극에 각각 연결되어, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하도록 탐침과 금속전극에 전압을 인가하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the nano-information storage device according to the present invention, is located on the upper portion of the above-described information storage medium, the probe for recording, reading and erasing information on the recording medium, and the probe and the metal electrode, respectively And a signal processor for applying a voltage to the probe and the metal electrode to record, read, and reproduce information on the recording medium.

본 발명에서, 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 전압을 인가하고, 이로부터 측정되는 전류 값으로부터 기록된 정보를 판독하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a voltage is applied between the probe and the metal electrode located at a specific portion of the recording medium, and the recorded information is read from the current value measured therefrom.

또한, 본 발명에 따른 나노정보 저장장치의 구동방법은, 정보저장용 기록매체의 상부에 부상되어 위치하며, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 소거를 수행하기 위한 탐침; 및 상기 탐침과 금속 전극에 각각 연결되어, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하도록 탐침과 금속전극에 전압을 인가하는 신호처리부를 구비한 나노정보 저장장치의 구동 방법으로, 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제1임계전압 이상의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 정보를 기록하 고; 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제2임계전압 이하의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 기록된 정보를 판독하고; 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제2임계전압 이상의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 기록된 정보를 소거하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving method of the nano-information storage device according to the present invention includes a probe for floating on the upper portion of the information storage recording medium, and for recording, reading and erasing information on the recording medium; And a signal processing unit connected to the probe and the metal electrode to apply a voltage to the probe and the metal electrode to record, read, and reproduce information on the recording medium. Applying a voltage equal to or greater than the first threshold voltage between the probe and the metal electrode positioned at the upper side of the probe to record information on the specific portion; A voltage below the second threshold voltage is applied between the probe and the metal electrode located at a specific portion of the recording medium to read information recorded at the specific portion; A voltage greater than or equal to the second threshold voltage is applied between the probe and the metal electrode positioned at a specific portion of the recording medium to erase information recorded on the specific portion.

본 발명에서, 정보의 판독은 상기 제2임계전압 이하의 전압이 인가됨에 따라, 상기 탐침과 금속전극 사이에 측정되는 전류값의 대소로부터 정보의 기록 유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reading of the information is characterized by determining whether the information is written from the magnitude of the current value measured between the probe and the metal electrode as a voltage below the second threshold voltage is applied.

상술한 본 발명의 양상은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 바람직한 실시예를 통해 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Aspects of the present invention described above will become more apparent through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 Pt/NiO/Pt 구조의 캐패시터에 전원을 인가하여 측정한 전압-전류 곡선이다. (a)는 캐패시터에 0V에서 4V까지의 전압을 인가하면서 측정한 전류값의 변화를 도시한 것이고, (b)는 (a)와 같이 전압을 인가하고 전원을 제거한 캐패시터에 다시 0V에소 2,5V까지의 전압을 인가하면서 측정한 전류값의 변화를 도시한 것이다. 1 is a voltage-current curve measured by applying power to a capacitor having a Pt / NiO / Pt structure. (a) shows the change in the measured current value while applying a voltage of 0V to 4V to the capacitor, and (b) shows a voltage of 0, 2, 5V again to the capacitor after applying the voltage and removing the power as shown in (a). It shows the change of the measured current value while applying voltage up to.

도시된 바와 같이, 어떤 임계전압(도 1에서는 약 4V)에 도달하면, 전도성이 높은 상태(온-상태)로 전환됨을 알 수 있다. 한편, 온-상태로 전환된 캐패시터는 전원을 제거하더라도 동일하게 높은 전도성을 갖고 있으며, 특정의 임계전압(도 1에서는 약 1.4V) 이상에서는 갑자기 전도성이 낮아져 오프-상태로 전환된다. As shown, it can be seen that when a certain threshold voltage (about 4V in FIG. 1) is reached, the conductivity is switched to a high state (on-state). On the other hand, the capacitor switched to the on-state has the same high conductivity even if the power is removed, and the conductivity suddenly lowered above a certain threshold voltage (about 1.4V in Figure 1) is switched to the off-state.

이상과 같이, Pt/NiO/Pt 구조의 캐패시터에 외부로부터 인가되는 전압을 적 절하게 조절하면 온-상태와 오프-상태로의 쌍방향 전환이 가능하며, 전원을 끊어도 온 또는 오프 상태를 그대로 유지한다. 이러한 전도성의 변화는 NiO 뿐만 아니라, Nb2O5, ZrO2, TiO2 등의 전이금속 산화물, Gd2O 3, Dy2O3, La2O3 등의 희토류 산화물에서도 동일하게 관찰된다. 다만, 물질에 따라, 온-상태와 오프-상태로 변화되는 임계전압에 차이가 있을 뿐이다.As described above, if the voltage applied from the outside to the capacitor of Pt / NiO / Pt structure is properly adjusted, it is possible to bi-directionally switch between on-state and off-state, and maintain the on-off state even if the power is cut off. . This change in conductivity is similarly observed not only in NiO but also in transition metal oxides such as Nb 2 O 5 , ZrO 2 , TiO 2, and rare earth oxides such as Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , and La 2 O 3 . However, depending on the material, there is only a difference in the threshold voltage that is changed to the on-state and off-state.

도 2a 내지 도 2c는 Pt/NiO/Pt 구조의 캐패시터에 정보를 기록, 판독 및 소거하는 동작을 개략적으로 도시한 그래프이다. 2A to 2C are graphs schematically illustrating operations of writing, reading, and erasing information in a capacitor having a Pt / NiO / Pt structure.

도 2a는 오프-상태의 Pt/NiO/Pt 캐패시터에 0V에서 Vc1(제1 임계전압) 까지의 전압을 인가하고 다시 전원을 오프함에 따른 전류값을 도시한 것으로, 온-상태로 전환되어 정보가 기록된다. FIG. 2A shows Vc1 (first threshold voltage) at 0 V for an off-state Pt / NiO / Pt capacitor It shows the current value by applying the voltage up to and turning off the power again. The information is recorded by being switched on.

도 2b는 도 2a의 방법으로 온-상태로 정보가 기억된 Pt/NiO/Pt 구조의 캐패시터에 0V에서 V2 전압(Vc2〈 V2〈 Vc1)까지의 전압을 인가하고 다시 전원을 오프함에 따라 측정된 전류값을 도시한 것이다. Vc2(제2 임계전압) 이상에서는 오프-상태로 전환되며, 정보가 소거된다.FIG. 2B is measured by applying a voltage of 0 V to V2 (Vc2 < V2 < Vc1) to a capacitor of a Pt / NiO / Pt structure in which information is stored in an on-state by the method of FIG. The current value is shown. Above Vc2 (second threshold voltage), the signal is turned off and the information is erased.

도 2c는 온-상태와 오프-상태에서, 0V에서 V3(V3〈 Vc2) 까지의 전압-전류 특성을 도시한 것이다. 각각의 상태에서 측정되는 전류값이 서로 구분되므로, 이들 각각의 전류값으로부터 구분된 정보를 판독하는 것이 가능하다.Figure 2C shows the voltage-current characteristics from 0V to V3 (V3 < Vc2) in the on-state and off-state. Since the current values measured in each state are distinguished from each other, it is possible to read the separated information from these respective current values.

도 3은 Pt 상의 NiO 산화물 박막의 특정부위들에 10V 및 -10V의 전압을 인가하여 특정의 정보가 기록된 상태에서, SPM(scanning probe microscope)에 장착된 전도성 탐침을 이용하여 각 부위에서의 전도성 차이를 관찰한 것이다. 측정을 위해서 각 부위에 1V의 판독 전압을 인가하고, 측정된 전류값의 크기에 따라 밝고 어두운 색으로 표시한 것이다. FIG. 3 shows conductivity at each site using a conductive probe mounted on a scanning probe microscope (SPM) while specific information is recorded by applying voltages of 10V and -10V to specific portions of the NiO oxide thin film on Pt. The difference is observed. For the measurement, 1V read voltage is applied to each part, and it is displayed in light and dark colors according to the measured current value.

밝은 부분은 10V의 전압으로 "+1"의 정보가 입력된 부분으로 정보가 기록되지 않은 부분에 비해 상대적으로 큰 전류값이 측정된다. 어두운 부분은 -10V의 전압으로 "-1"의 정보가 기록된 부분으로 정보가 입력되지 않은 부분에 비해 상대적으로 적은 값의 전류가 측정된다. -10V로 기록한 부분에서 측정된 전류값이 기록되지 않은 부분보다 작은 것은, 도 1과는 달리 NiO 산화물 박막의 상부 및 하부의 계면에 접한 전극이 다르기 때문이다. 즉, 도 1에서는 상부 및 하부 전극이 Pt으로 동일하기 때문에 대칭된 계면 구조인 반면, 도 3은 하부에만 Pt 전극을 형성하고 상부에는 탐침을 사용한 것이므로 비대칭 계면 구조를 갖는다. 즉, 계면에서의 전위 구조가 비대칭이므로, -10V 전압이 인가된 부분에서는 오히려 전류가 적게 흐르는 것이다.The bright part is the voltage input of "+1" at the voltage of 10V and a relatively large current value is measured compared to the part where the information is not recorded. The dark part is a voltage of -10V, where information of "-1" is recorded, and a relatively small current is measured compared to the part where no information is input. The measured current value in the portion recorded at -10 V is smaller than that in the unrecorded portion because, unlike FIG. 1, the electrodes in contact with the upper and lower interfaces of the NiO oxide thin film are different. That is, in FIG. 1, since the upper and lower electrodes are the same as Pt, the symmetrical interface structure is shown, whereas FIG. 3 has asymmetrical interface structure since the Pt electrode is formed only on the lower side and the probe is used on the upper side. That is, since the dislocation structure at the interface is asymmetrical, less current flows at the portion where the -10V voltage is applied.

따라서, 기판 상부에 Pt 금속 전극을 형성하고, 그 상부면에 NiO, Nb2O5, ZrO2, TiO2, Gd2O3, Dy2O3, La2 O3 등의 금속 산화물 박막을 형성하여 이것을 나노정보 저장용 기록매체로 사용하는 것이 가능하다. 전술한 실시예에서는 하부전극인 금속 전극으로 Pt을 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 Pt, Au, Ag, Ru, Ir과 같은 귀금속 박막, RuO2, IrO2와같은 귀금속 산화물 박막, YBa2Cu3O 9, (La,Sr)CoO3, SrRuO3와 같은 전도성 산화물 박막 또한 가능하다.Therefore, a Pt metal electrode is formed on the substrate, and metal oxide thin films such as NiO, Nb 2 O 5 , ZrO 2 , TiO 2 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , and La 2 O 3 are formed on the upper surface thereof. It is possible to use this as a recording medium for storing nano information. In the above embodiment, Pt is exemplified as a metal electrode as a lower electrode, but is not limited thereto. Precious metal thin films such as Pt, Au, Ag, Ru, and Ir, precious metal oxide thin films such as RuO 2 and IrO 2, and YBa 2 Cu 3 Conductive oxide thin films such as O 9 , (La, Sr) CoO 3 , SrRuO 3 are also possible.

나노정보 저장용 기록매체의 상부에는 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 소거를 수행하기 위한 탐침이 설치되며, 탐침과 금속 전극 사이에는 전압을 인가하기 위한 신호처리부(미도시)가 구비된다. 신호처리부는 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하기 위한 적절한 전압을 인가한다. 탐침은 주지의 방법으로 기록매체의 상부에 부상되어 설치되며, 동작 속도의 증가를 위해 하나의 프로브에 다수개의 탐침을 구비할 수도 있다.A probe for recording, reading, and erasing information is provided on the recording medium, and a signal processor (not shown) for applying a voltage is provided between the probe and the metal electrode. The signal processor applies an appropriate voltage to the recording medium for recording, reading and reproducing information. The probe is mounted on the top of the recording medium in a known manner, and may be provided with a plurality of probes in one probe to increase the operation speed.

이에 따라, 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 전압을 인가하고, 이로부터 측정되는 전류 값으로부터 기록된 정보를 판독한다.Accordingly, a voltage is applied between the probe and the metal electrode located at a specific portion of the recording medium, and the recorded information is read from the current value measured therefrom.

본 발명에 따른 나노정보 저장장치의 구동방법을 설명한다.A driving method of a nano information storage device according to the present invention will be described.

먼저, 탐침이 기록매체의 특정부위에 위치하도록 한다. 정보를 저장하기 위한 정보의 기록 단계에서는 금속전극과 탐침 사이에 제1임계전압(Vc1) 이상의 전압을 인가하여 온-상태로 전환한 후, 전원을 끊는다. 이에 따라 기록매체의 특정부위에는 온-상태의 정보가 기억된다.First, the probe is positioned at a specific part of the recording medium. In the information recording step for storing the information, a voltage higher than or equal to the first threshold voltage Vc1 is applied between the metal electrode and the probe to be turned on, and then the power is turned off. As a result, on-state information is stored in a specific portion of the recording medium.

기록매체에 기록된 정보를 판독하기 위해서는 탐침과 금속전극 사이에 제2임계전압(Vc2) 이하의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 기록된 정보를 판독한다. 만약, 저장된 정보가 온-상태라면 임계전류 이상의 큰 전류가 흐를 것이며, 오프-상태라면 임계전류 이하의 낮은 전류가 탐침과 금속전극 사이에 흐르게 된다. 임계전류 값은 온-상태와 오프-상태의 중간 값으로 정해지며, 온-상태와 오프-상태의 전류값의 차이가 클 수록 판독 에러가 줄어들 것이다.To read the information recorded on the recording medium, a voltage equal to or lower than the second threshold voltage Vc2 is applied between the probe and the metal electrode to read the information recorded on the specific portion. If the stored information is on-state, a large current above the threshold current will flow, and if it is off-state, a low current below the threshold current will flow between the probe and the metal electrode. The threshold current value is defined as an intermediate value between the on-state and the off-state, and a larger difference between the on-state and off-state current values will reduce the reading error.

다음, 기록매체에 저장된 온-상태의 정보를 소거하기 위해서는 탐침과 금속 전극 사이에 제2임계전압(Vc2) 이상 제1임계전압(Vc1) 이하의 전압을 인가한다. 이에 따라 전류-전압 특성은 오프-상태로 전환되어 기록된 정보가 소거된다.Next, to erase the on-state information stored in the recording medium, a voltage greater than or equal to the second threshold voltage Vc2 and less than or equal to the first threshold voltage Vc1 is applied between the probe and the metal electrode. As a result, the current-voltage characteristic is switched to the off-state so that the recorded information is erased.

이러한 기록매체에 정보를 입력할 수 있는 밀도는 SPM 탐침의 크기에 따라 결정되며, 일반적인 탐침의 크기는 20nm 정도이므로 약 0.4bit/in2의 저장밀도가 가능하다. 따라서, 탐침의 크기가 줄어듦에 따라 더 높은 저장밀도도 가능할 것임은 자명하다.The density at which information can be input to such a recording medium is determined by the size of the SPM probe. Since the general probe size is about 20 nm, a storage density of about 0.4 bit / in 2 is possible. Thus, it is obvious that higher storage densities will be possible as the size of the probe decreases.

본 발명은 반복적인 읽고 쓰기 가능하고 출력신호가 큰 고밀도의 나노정보 저장용 기록매체를 제조하는 것이 가능하다.The present invention makes it possible to manufacture a recording medium for storing high density nano information that can be repeatedly read and written and has a large output signal.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 기판;Board; 상기 기판 상부에 형성된 금속 전극; 및A metal electrode formed on the substrate; And 상기 금속 전극 상부에 형성된 금속 산화물층을 포함하며;A metal oxide layer formed on the metal electrode; 상기 금속 산화물은 NiO, Nb2O5, ZrO2 및 TiO2를 포함하는 전이금속 산화물 및 Gd2O3, Dy2O3 및 La2O3를 포함하는 희토류원소 산화물로 구성된 그룹에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 나노정보 저장용 기록매체.The metal oxide is one selected from the group consisting of transition metal oxides including NiO, Nb 2 O 5 , ZrO 2 and TiO 2 and rare earth element oxides including Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 and La 2 O 3 Nano-information recording medium, characterized in that. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 금속 전극은 Pt인 것을 특징으로 하는 나노정보 저장용 기록매체.And the metal electrode is Pt. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항의 나노정보 저장용 기록매체의 상부에 부상되어 위치하며, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 소거를 수행하기 위한 탐침; 및A probe for floating on the upper portion of the nano-information recording medium of any one of claims 3 and 4, for recording, reading, and erasing information on the recording medium; And 상기 탐침과 금속 전극에 각각 연결되어, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하도록 탐침과 금속전극에 전압을 인가하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노정보 저장장치.And a signal processor connected to the probe and the metal electrode to apply a voltage to the probe and the metal electrode to record, read, and reproduce information on a recording medium. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 전압을 인가하고, 이로부터 측정되는 전류 값으로부터 기록된 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 나노정보 저장장치.And applying a voltage between the probe and the metal electrode positioned at a specific portion of the recording medium, and reading the recorded information from the measured current value. 정보저장용 기록매체의 상부에 부상되어 위치하며, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 소거를 수행하기 위한 탐침; 및 상기 탐침과 금속 전극에 각각 연결되어, 기록매체에 정보를 기록, 판독 및 재생하도록 탐침과 금속전극에 전압을 인가하는 신호처리부를 구비한 나노정보 저장장치의 구동 방법으로,A probe positioned to rise above the recording medium for storing information, and to record, read, and erase information on the recording medium; And a signal processor connected to the probe and the metal electrode to apply a voltage to the probe and the metal electrode to record, read, and reproduce information on a recording medium. 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제1임계전압 이상의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 정보를 기록하고;Applying a voltage equal to or greater than the first threshold voltage between the probe and the metal electrode located at a specific portion of the recording medium to record information on the specific portion; 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제2임계전압 이하의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 기록된 정보를 판독하고;A voltage below the second threshold voltage is applied between the probe and the metal electrode located at a specific portion of the recording medium to read information recorded at the specific portion; 기록매체의 특정 부위에 위치하는 탐침과 금속전극 사이에 제2임계전압 이상 제1임계전압 이하의 전압을 인가하여, 그 특정부위에 기록된 정보를 소거하는 것을 특징으로 하는 나노정보 저장장치의 구동 방법.Driving a nano-information storage device, characterized in that to apply a voltage between the second threshold voltage and the first threshold voltage between the probe and the metal electrode located on a specific portion of the recording medium to erase the information recorded on the specific portion. Way. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 정보의 판독은 상기 제2임계전압 이하의 전압이 인가됨에 따라, 상기 탐침과 금속전극 사이에 측정되는 전류값의 대소로부터 정보의 기록 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 나노정보 저장장치의 구동 방법.In the reading of the information, the method for driving the nano-information storage device is characterized in that it is determined whether or not information is written from the magnitude of the current value measured between the probe and the metal electrode as a voltage below the second threshold voltage is applied. .
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