JPH04143944A - 記録方式 - Google Patents

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） 本発明はコンピューター等のファイル記憶装置の記録方
式に関し、特に、高密度化、大記憶容量化に適すると共
に書き換え可能な記録方式に関する。

（従来の技術） 近年、メモリ材料の用途は、コンピューター及びその関
連機器、ビデオディスク、ディジタルオーディオディス
ク等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、
その材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリ材料に
要求される性能は用途により異なるが、−射的には、 ■高密度で記録容量が大きい。

■記録再生の応答速度が速い。

■消費電力が少ない。

■生産性が高く、価格が安い。

等が挙げられる。

従来の記録媒体は、磁性体を素材とする磁気メモリーが
主流であったが、この方式は磁化状態を利用して記録を
行うものである為、ビット周期１μｍが限界とされてい
る。

（発明が解決しようとしている問題点）従来例では、上
記の様にビット周期１μｍが限界である為、得られる層
高記録密度は、１０８ビツト１ｃｒｄが限界である。

従って、本発明の目的は、記憶の担体として磁性体以外
のものを利用することにより、ビット周期を更に小さく
、且つ再現性良く０．１μｍ程度、理論的にはナノメー
ター寸法にすることにより、記録密度を大幅に向上させ
ることが出来る記録方式を提供することにある。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、少なくとも１つのプローブ電極を記録
媒体に対向配置させ、電圧を印加して記録を行う記録方
式において、該記録媒体が電圧の印加によって酸素イオ
ンの移動を制御し得る記録媒体であることを特徴とする
記録方式である。

（作　用） 本発明によれば、基板上に導電性酸化物膜を形成し、そ
の上に絶縁性酸化物膜を形成した記録媒体を使用し、プ
ローブ電極からトンネル電流でナノメーター寸法の領域
に電圧を印加することにより超高密度の記録・再生が達
成出来る。

即ち、上記記録媒体に電圧を印加する場合、この印加電
圧にはある閾値電圧が存在し、特定の電圧以下では電圧
印加部分が高抵抗の状態で、それ以上では低抵抗の状態
に鋭敏に変化する。そこでこの現象を利用し、この高抵
抗状態及び低抵抗状態を夫々２進法の２値信号に対応さ
せれば、超高密度の記録・再生が可能となる。

具体的には記録時にはプローブ電極を移動させ、閾値電
圧を超える電圧をパルスで与え、１・０を記録させて任
意の情報を記録し、読み取り時にはプローブ電極を移動
させ、電流−電圧特性を測定することにより、１・０の
記録を読み取り記録情報を再生することが出来る。

本発明の記録方式に使用する導電性酸化物材料は、その
結晶格子中の酸素の欠損状態に応じて、金属−半導体−
絶縁体になることが知られている。更に、導電性酸化物
材料の表面は非常に活性であり、酸素が容易に入ったり
、逃げたりすることも判明している。

本発明者等は、この様な活性な導電性酸化物表面の上面
に絶縁性酸化物薄膜を設は酸素イオンの拡散を防止する
と同時に、適当量の電圧を印加することにより導電性酸
化物表面の酸素イオンの移動を制御すれば、容易に記録
媒体の高抵抗状態及び低抵抗状態を実現させることが出
来ることを見出した。更に、この酸素イオンの移動を生
じさせる印加電圧はある閾値電圧を持っており、この値
以下では高抵抗状態が安定に維持され、この値以上であ
ると低抵抗状態が安定に維持されることを見出し、本発
明を完成した。

即ち、本発明は上記の現象を利用して任意の情報を記録
後、各微小領域で電流−電圧特性を測定することにより
、各微小領域が高抵抗状態であるか、低抵抗状態である
かを判別し、この高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を夫
々２進法の２値信号に対応させることにより、超高密度
の記録・再生を達成した。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の記録方式を説明する概略図である。

基板１上にスパッタ法により　ＹＢａ２Ｃｕ３０．−６
からなる導電性酸化物薄膜２を形成させた。その後その
表面にＳｉＯ□からなる絶縁性酸化物薄膜４を形成した
。図中３は、自然に生じた酸化物表面の活性層である。

この様な記録媒体の表面にプローブ電極５を当て、図中
の端子６．７間で電圧−電流特性の測定を行った。第２
図はその結果を示すものであるが、約４■の電圧を印加
するまでは高抵抗状態であり、この閾値電圧を越えたと
きには、低抵抗状態に変化することを示している。

この様な記録媒体の物性を利用すれば、記録時には閾値
電圧を越える電圧を印加するか印加しないかにより高抵
抗状態と低抵抗状態の２値信号を記録媒体上に記憶する
ことが出来る。更に、消去時には負の電圧を印加して記
録媒体上の記憶の全ての情報を消去することが出来、書
き換え可能となる。更に、読み取り時には記録媒体の抵
抗値を検出することにより、記録媒体から記憶した情報
を再生することが出来る。

実施例２ 実施例１と同様に、基板上にスパッタリング法によりＩ
ＴＯ導電性酸化物薄膜及びＴｉＯ□絶縁性酸化物薄膜の
２層構造を形成した記録媒体を用いても、第２図とほぼ
同等の結果が得られ、良好な記録及び再生が可能であっ
た。

（発明の効果） 以上の如き本発明によれば、記憶、再生及び消去が容易
で、記録信号の安定性があり、従来の記録方式に比べて
はるかに高富度な記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いた記録装置の概略図、第２図は
、プローブ電極と導電性酸化物端子間の電圧−電流特性
図。 １・基板 ２　導電性酸化物薄膜 ３、活性酸化物薄膜 ４：絶縁性酸化物薄膜 ５ニブローブ電極 ６、 端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１つのプローブ電極を記録媒体に対向
   配置させ、電圧を印加して記録を行う記録方式において
   、該記録媒体が電圧の印加によって酸素イオンの移動を
   制御し得る記録媒体であることを特徴とする記録方式。
2. （２）記録媒体が、基板上に形成された導電性酸化物膜
   及び絶縁性酸化物膜の２層からなる請求項１に記載の記
   録方式。