JPS59165258A - Recording and reproducing system - Google Patents
Recording and reproducing systemInfo
- Publication number
- JPS59165258A JPS59165258A JP3911583A JP3911583A JPS59165258A JP S59165258 A JPS59165258 A JP S59165258A JP 3911583 A JP3911583 A JP 3911583A JP 3911583 A JP3911583 A JP 3911583A JP S59165258 A JPS59165258 A JP S59165258A
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- Japan
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- recording
- signal
- reproducing
- semiconductor substrate
- resonance
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
- G11B9/08—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electrostatic charge injection; Record carriers therefor
Landscapes
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はビデオイ目号等の情報イハ号ン任意に記録再生
あるいは侶−さ換えすることができる記録再生カ一式(
二関1−る。1
〔発明の技術的背景〕
従来公知の光学式あるいは静電容量ビデオディスクは再
生専用のディスクであり、使用者が任意に情報を記録し
たり、招き換えたりすることができないという欠魚ン有
している。そこで/+発明者等は先に任意に情報の書き
換えがh1能な記録再生方式を提案した。この記録再生
方式は、シリコン(Si) 、eji結晶基板上に酸化
シリコン膜(8i0.)および窒化シリコン膜(Sis
N4)をそれfれ積層形成した例えばディスク状の重縁
媒体を用い、この記録媒体の窒化シリコン膜上に記録す
べき情報41号が印加された尋′屯性記録針を対向接触
させ、記録媒体との間で4目対的に移動せしめて・[h
和信号の記録ン行うものである。このとき、得電性記録
針を通して印加された情報信号の大きさに応じた電荷が
Si 単結晶基板からトンネル効果によりSin2g
を通してS I 3N 4 膜に移動し、トラップされ
る。モしてSi単結晶基板にはこのトラップされた電荷
の大きさに応じた空乏層が形成される。従って記録され
た情報信号の再生は、同じく痺箪性再生針乞5L3N4
膜上に対向接触させて記録媒体との間で相対的に移動せ
しめ、上記Si単結晶基板にできた空乏層容量全検出す
ることによって行うことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention provides a set of recording and reproducing units that can arbitrarily record and reproduce or replace information such as a video number.
Two Seki 1-ru. 1 [Technical Background of the Invention] Conventionally known optical or capacitive video discs are playback-only discs, and they have the disadvantage that users cannot record information or change information at will. are doing. Therefore, the inventors first proposed a recording and reproducing method that allows h1 to arbitrarily rewrite information. This recording/reproducing method uses a silicon oxide film (8i0.) and a silicon nitride film (SiS) on a silicon (Si), eji crystal substrate.
For example, a disc-shaped multi-edge medium in which N4) is laminated is used, and a recording needle to which information to be recorded No. 41 is applied is brought into opposing contact with the silicon nitride film of this recording medium, and recording is performed. Move 4-dimensionally between the medium and [h
This is used to record the sum signal. At this time, a charge corresponding to the magnitude of the information signal applied through the recording needle is transferred from the Si single crystal substrate to Sin2g due to the tunnel effect.
through the S I 3N 4 film and is trapped. Furthermore, a depletion layer is formed in the Si single crystal substrate depending on the size of the trapped charges. Therefore, the reproduction of the recorded information signal is similarly numbing reproduction needle request 5L3N4.
This can be done by bringing the film into opposing contact with the recording medium and moving it relative to the recording medium, and detecting the entire capacitance of the depletion layer formed on the Si single crystal substrate.
〔背巣技術の問題点〕
しかしながら、このような従来の記録再生方式は、81
単結晶基板を使用する必要がある。周知のようにSi年
i晶には引き上げできる径に限度があり、現行では希望
する大型の8i単結晶ン得ることは困難である。このた
め半導体ディスクとしても大型のディスクを得ることが
できなく、長時間の記録再生時間ができないという問題
がある。また単狛晶シリコンビ用いたディスクは非常に
高価であるという間匙ヲも有している。[Problems with backbone technology] However, such conventional recording and reproducing methods are
It is necessary to use a single crystal substrate. As is well known, there is a limit to the diameter of Si crystals that can be pulled, and currently it is difficult to obtain the desired large 8i single crystal. For this reason, there is a problem in that even as a semiconductor disk, it is not possible to obtain a large disk, and a long recording/playback time is not possible. Disks using monocrystalline silicon also have the disadvantage that they are extremely expensive.
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、所望の
大型のディスクが安価にかつ容易に製作でき、長時間の
記録再生時間能な記録再生力式を提供すること全目的と
するものである。The present invention has been made in view of the above points, and the overall purpose of the present invention is to provide a recording/reproducing power type that allows a desired large-sized disk to be produced easily and at low cost, and is capable of recording and reproducing for a long time. It is.
本発明は半導体ディスク全従来のS+単結晶板に代え厚
さ20μm以下の多結晶又はアモルファス半導体を用い
、その上に亀荷蓄M機能暑有する絶縁膜を形成して構成
するとともに、このようにして構成された半導体ディス
クの記録再生は従来と同様に半導体の静電容量の変化と
して行うが、角生時における静電容量の変化の検出’!
1”400 MHz以下の周波数帯で行うようにしたも
のである。The present invention uses a polycrystalline or amorphous semiconductor with a thickness of 20 μm or less in place of the conventional S+ single-crystal plate, and forms an insulating film having a thermal storage function on the semiconductor disk. Recording and playback on a semiconductor disk configured with a semiconductor disk is performed as a change in the capacitance of the semiconductor, as in the conventional case, but the change in capacitance is detected when the disk is in use!
This is done in a frequency band of 1"400 MHz or less.
上記多結晶又はアモルファス半導体の厚さく20μmn
以下)は従来の8百[!結晶板のjI;シさく1器程度
)に比べて一以ト−と非常に薄く、また静亀容険変0
化の検出周波数帯も従来の周a c−t += < t
ooo r〜di(z程度)に比べて一以Fに低く設定
されており、このような構成ZとることによりSi単結
晶板乞用いた場合と同様に良好な記録再生が可能となる
。The thickness of the above polycrystalline or amorphous semiconductor is 20 μmn
Below) is the conventional 800 [! It is much thinner than a crystal plate (about 1 piece), and the detection frequency band for the static turtle change to 0 is also lower than that of the conventional one.
It is set lower than ooo r~di (approximately Z), and by adopting such a configuration Z, it is possible to record and reproduce as well as when using a Si single crystal plate.
このような本発明の記録再生方式によるとアモルファス
半導体で作製された安価な大型のディ1スクを使用する
ことができ、長時間の記録再生を行うことかできる。ま
た記録再生もSi単結晶版暑用いたディスクのf<’j
j合とI+51様に良好に行うことかできる。According to the recording and reproducing method of the present invention, an inexpensive large-sized disk made of an amorphous semiconductor can be used, and long-time recording and reproducing can be performed. Also, recording and playback is possible using f<'j of a disk using a Si single crystal version.
It can be done well like J and I+51.
以下本発明を1シ一面を参1ift シて詳細に説明す
る。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to one aspect.
第1図は本発明の一実施例を示すものである。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
本発明で使用される半導体ディスクは、金属基板1上に
厚さ20μ以下、例えば1μmF!!度の極めて薄いア
モルファスシリコン層2を形成し、その上に厚さ20X
稈度のS iO,層3、厚さ300X程度の513N4
1(・!4をIl+4次形成し、1ハにその上に心間に
応じてプ′イルフィルム層を形成した槁造を有1−る。The semiconductor disk used in the present invention is formed on a metal substrate 1 with a thickness of 20 μm or less, for example, 1 μmF! ! An extremely thin amorphous silicon layer 2 with a thickness of 20X is formed on top of it.
Culm degree SiO, layer 3, 513N4 with a thickness of about 300X
1(.!4) was formed in Il+quaternary manner, and on 1C, a pull film layer was formed according to the center spacing.
この半導体ディスゲへの(iX号の記録再生動作は次の
ようにして行われる。The recording and reproducing operation of the (iX) on this semiconductor disk drive is performed as follows.
先ず記しは第1図に示すように治′Iれ性記録狛5を用
怠し、これを半導体ディスクの表面に接触させる。この
揶亀性記録針5と金朕基板1との間には記録すべきi#
報倍信号対応した信号′電圧6が印加され、この状態で
痺亀性記録金15は半導体ディスク上%1i;対的に移
動する。このとき印加された信号電圧に対し−j: シ
たアモルファスシリコン基板中の電荷かトンネル効果に
よりS i (J211@ 3を〕口1してSi3N<
k−,4に達し、トラップされる。このようにして情
報伝号はディスクと% ’Mlj性記録σ(5との相対
移動に応じて順次電荷のトラップという)13で記録さ
れる。尚、一般に映像信号を記録する場合にはF M記
録が用い゛られるが、このようなli’ M記録の場合
はトラップされた電荷の大小よりもトラップ電荷の有無
として情報の記録が1−]われる。ディジタル信信号縁
の場合も同様である。First, as shown in FIG. 1, the vulcanizable recording plate 5 is removed and brought into contact with the surface of the semiconductor disk. Between this recording needle 5 and the Kinsho substrate 1, there is an i# to be recorded.
A signal 'voltage 6 corresponding to the multiplier signal is applied, and in this state the paralytic recording gold 15 moves relative to the semiconductor disk. At this time, with respect to the applied signal voltage, -j: Due to the charge in the amorphous silicon substrate or the tunnel effect, Si (J211@3) becomes Si3N<
It reaches,k,−,4,and is trapped. In this way, the information signal is recorded on the disk and the %'Mlj characteristic recording σ (referred to as trapping of charge sequentially according to the relative movement with 5) 13. Generally, FM recording is used to record video signals, but in the case of such li'M recording, information is recorded based on the presence or absence of trapped charges rather than the size of the trapped charges. be exposed. The same holds true for digital signal edges.
次の記録された信号の再生について説明する。Next, reproduction of the recorded signal will be explained.
今、Si3N411’;% 4中のLlの電荷によりア
モルファスシリコン2の界ihjが反41、していると
すると、そのときの単位面栢当りのS+’3N4膜容f
、(Co、空乏層容量Cvについて次式が与えられる。Now, if we assume that the boundary ihj of amorphous silicon 2 is anti-41 due to the charge of Ll in Si3N411';%4, then the S+'3N4 film volume per unit area f
, (Co), the following equation is given for the depletion layer capacitance Cv.
CO幸6、εo/dr 、Cv=ε、Iε0/”mイ
リしd丁 は”13N4 II%厚、tInはアモル
ファスシリコン空乏層厚、ε8.ε51 はSi、1
.N、膜4、アモルファスシリコン2の仕りんUル率と
1−る。上式にツ6いてSi、N4膜谷鍛C(1は常に
一定であるが、空乏1ト1容量Cv はアモルファス
シリコン空乏層厚tmがSi、N。CO 6, εo/dr, Cv=ε, Iε0/"mirishidd" is 13N4 II% thickness, tIn is amorphous silicon depletion layer thickness, ε8. ε51 is Si, 1
.. N, film 4, and amorphous silicon 2 ratios are 1-. In the above equation, the thickness of the amorphous silicon depletion layer tm is Si,N.
膜内の′電荷の蓄積状態、即ち記録状態に応じて変化す
るため、これに伴t6′って変化する。従つでこの空乏
層容fn Cv の変化を検出することによって帯′
龜′覗荷の状態の検出、即ち情−報の読出しがEJ能と
なる。この具体的7χ答−変化の検出方式としては、第
1図に示すように29電性再生針7に1、C共振回路8
を接続する1、この共振回路8は例えは第2図に示すよ
うな共振周波数f、をもっ共振特性21を示゛す−1こ
の共振特性は半導体ディスクの空乏層容量Cv の変
化に応じて色11えは第2図22の如く変化する。共振
回路8には発振器9より例えは第2図に示すような周波
数の関係にある発振信号f。Since it changes depending on the state of charge accumulation in the film, that is, the recording state, it changes with t6'. Therefore, by detecting the change in the depletion layer capacity fn Cv, the band'
Detection of the state of the cargo being inspected, that is, reading of information, becomes an EJ function. As shown in FIG. 1, this specific 7χ answer-change detection method is as follows:
1, this resonant circuit 8 exhibits a resonant characteristic 21 having a resonant frequency f as shown in FIG. The color 11 changes as shown in FIG. 22. The resonant circuit 8 receives an oscillation signal f from an oscillator 9 having a frequency relationship as shown in FIG.
が供給される。従って共振回路8にはその共振特性の変
化に応じた出力電圧が発生する。この共振面W68の出
力電圧はピーク検波回路10により検波され、これによ
り14報信号23の相生が行われる。is supplied. Therefore, an output voltage is generated in the resonant circuit 8 according to a change in its resonant characteristics. The output voltage of this resonant surface W68 is detected by the peak detection circuit 10, and thereby the 14-report signal 23 is generated.
ここで上記発振器9の発振周波数f。は200I\1f
−12以下、望ましくは20 MHz程度であり、この
周波−数は従来のSi単結晶を用いたディスク再生に使
用していた発振周波数”41000 MHzの夛すであ
る。従って共振回路も200 MHz以Fの周波数・;
1;で作動するように設定されている。このように本発
明においては、記録媒体として厚さ20μmP1下の薄
いアモルファスシリコンを使用するとともに町生時の容
量変化検出に使用する周波数を2001vll−1z以
下にFげることにより、S i 4;、結晶をアモルフ
ァスシリコンに代えたことにより半導体のモビリテ1
イが50〜2000 低下することおよび抵抗が10
0〜2000 倍増することを十分カバーしてアモルフ
ァスシリコンでもS r $ N;、=晶と同様に記録
再生が可能となったのである。Here, the oscillation frequency f of the oscillator 9 is. is 200I\1f
-12 MHz or less, preferably about 20 MHz, and this frequency is a reproduction of the 41,000 MHz oscillation frequency used for disc playback using conventional Si single crystals.Therefore, the resonant circuit also has a frequency of 200 MHz or less. Frequency of F・;
1; is set to operate. As described above, in the present invention, by using a thin amorphous silicon with a thickness of less than 20 μm P1 as a recording medium and increasing the frequency used for detecting capacitance changes when living in a town to below 2001 vll-1z, S i 4; By replacing the crystal with amorphous silicon, the mobility of the semiconductor decreases by 50 to 2000 and the resistance decreases by 10.
0 to 2000, and it has become possible to record and reproduce even in amorphous silicon in the same manner as in crystalline silicon.
尚、アモルファスシリコンの代わりに多鯖晶半尋体、例
えはポリシリコンフィルムを用いることもできる。ポリ
シリコンもアモルファスシリコン板と同様に30onφ
kK9rの大型のビデオディスクを低価格で製作するこ
とができ、長時間の記録病生が可能である。It should be noted that a multi-crystalline semiconducting body, for example a polysilicon film, can also be used instead of amorphous silicon. Polysilicon is also 30onφ like the amorphous silicon plate.
A large kK9r video disc can be produced at a low cost and can be recorded for a long time.
またアモルファスシリコンやポリシリコンで:ソのフィ
ルムの基板となる今属栽鈑に記録再生針のトラッキング
ガイドとなるためのスパイクル状の’?FMを設け、こ
の溝の中にアモルファスシリコンやポリシリコン等の半
導体フィルム、5in2. Si3N、を順次形成する
こともできる。この場合記録町生肋のトラッキング溝利
きビデオディスクとすることができる。Also, amorphous silicon or polysilicon is used as a substrate for the film, and the spikele-like '?' A FM is provided, and a semiconductor film such as amorphous silicon or polysilicon, 5in2. It is also possible to sequentially form Si3N. In this case, the recording can be made into a live ribbed tracking grooved video disc.
第1図は本発明の一実施例による半導体ディスク装置を
示す図、第2図は再生時に用いられる共振回路の共振屯
)性を示イ°図である。
1・・・金1+−jz基板 2・・アモルファ
スシリコン)模 3・・・5in21
1う・4・・・Si3N4腺 5・・・睨重性
記録針6・・・信号電圧 7・・・蜆7t1性
再生釦8・・・共振回路 9・・・雇伽器IO
・・検波回路
代理人 弁理士 則 近 憲 1イ1
(ほか1名)FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor disk device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the resonance characteristics of a resonant circuit used during reproduction. 1... Gold 1+-jz substrate 2... Amorphous silicon) pattern 3... 5in21
1. 4...Si3N4 gland 5...Glazing recording needle 6...Signal voltage 7...Silver 7t1 sex playback button 8...Resonance circuit 9...Employee IO
...Detection circuit agent Patent attorney Nori Chika 1i1 (1 other person)
Claims (1)
成してなる半壱体記録媒体上ン記録信号電圧が印加され
た等電性記録針を相対的に移動せしめ、前記記録信号電
圧(二対窓した電荷全前記絶腺膜に蓄積して信号記録7
行い、この記録トラック上を導電性再生針を相対的に移
動せしめ前記絶縁膜内の帯電状態(二対窓して前記半導
体基板内C二生じた空乏層の状態を静電容量の変化とし
て検出して信号再生を行う記録再生方式において、nす
記半導体基板として厚さ20μm以丁の多結晶又はアモ
ルファス半導体を用いるととも(三信号再生時の静電容
量変化の検出Y 200 MHz以下の周波数帯で行う
ことを特徴とする記録再生方式1、(2)半導体基板と
してポリシリコン又はアモルファスシリコンを用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の記録再生方
式。 (3)静竜答帖表化の検出は、匂′屯個再生針C共振回
路乞接続するととも(二、この共振回路に200rvi
Hz以Fの発振周波数の発振器を結合せしめ、半努体記
録媒体の静電容量の変化に応じてr?it記共振回路の
共振特性の変化を利用して行うことを特徴とする特許請
求の範11j第1項記載の記1.)再生力式。[Scope of Claims] (1) An isoelectric recording needle to which a recording signal voltage is applied is relatively moved on a semicircular recording medium formed by forming an insulating film having a charge storage function on a semiconductor substrate. , the recording signal voltage (two pairs of windowed charges) is accumulated in the absolute membrane and the signal is recorded 7
A conductive reproduction needle is relatively moved on this recording track to detect the charged state in the insulating film (the state of the depletion layer formed in the semiconductor substrate through two pairs of windows as a change in capacitance). In a recording and reproducing method for reproducing signals, a polycrystalline or amorphous semiconductor with a thickness of 20 μm or more is used as the semiconductor substrate (3). (2) The recording and reproducing method according to claim 1, characterized in that polysilicon or amorphous silicon is used as the semiconductor substrate. (3) Seiryu Detection of turning into an answer sheet is possible by connecting the resonant circuit of the reproducing needle C (2. 200rvi to this resonant circuit
An oscillator with an oscillation frequency of Hz to F is coupled, and r? It is characterized in that it is carried out by utilizing a change in the resonance characteristics of the resonant circuit. ) Regenerative power formula.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911583A JPS59165258A (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Recording and reproducing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911583A JPS59165258A (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Recording and reproducing system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165258A true JPS59165258A (en) | 1984-09-18 |
Family
ID=12544079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3911583A Pending JPS59165258A (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Recording and reproducing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165258A (en) |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP3911583A patent/JPS59165258A/en active Pending
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