JPS6030876Y2 - 非晶質半導体可逆光記憶素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は可逆的な光学的または熱的手段によって簡単
に書き換え可能な非晶質半導体を用いた非晶質半導体可
逆光記憶素子に関する。

従来非晶質半導体では、第１図に於てその基礎吸収端が
光照射処理によって曲線Ａで示すように長波長側へ移動
し反対に加熱処理によって曲線Ｂで示すように短波長側
へ移動すること、及び光照射処理によってその基礎吸収
端部分の任意波長例えば（入ａ）に於て光透過率が減少
し反対に加熱処理によって前記任意波長例えば（入ａ）
に於て光透過率が増大することが知られている。

この基礎吸収端の移動及び光透過率の増減は可逆的に起
こることが知られている。

上述の光照射処理によって基礎吸収端が長波長側へ変転
すると共に光透過率が減少する現象は、それにより素子
の光透過率が減少することに基いて光点化（Ｐｈｏｔ。

ｄａｒｋｅｎｉｎｇ）現象と称されている。

斯る基礎吸収端の移動及び光透通事変化を利用した金属
干渉フィルタ形態の非晶質半導体可逆光記憶素子が提供
されている。

第２図にこの非晶質半導体可逆光記憶素子を示す。

１はガラス等の透光性基板、２は銀等からなる金属性半
透明膜、３は例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）か
らなると共に金属性半透明膜２の金属素材が後記する非
晶質半導体層に拡散することを阻止する拡散阻止層、前
記４は光点化（Ｐｈｏｔ。

ｄａｒｋｅｎｉｎｇ）現象を現出させる非晶質半導体層
、５は前記拡散阻止層３と同様な拡散阻止層、６は前記
金属性半透明膜２と同様な金属性半透明膜である。

以上、一対の金属性半透明膜２，６と、拡散阻止層３、
非晶質半導体層４及び拡散阻止層５からなる中間層７と
で、一重の金属干渉フィルタ形態の非晶質半導体可逆光
記憶素子１が形成されている。

この非晶質半導体可逆光記憶素子は第３図に示すような
光透過特性を有している。

特性曲線Ｃは加熱処理後の変転状態を示すものであり、
反対に特性曲線りは光照射処理後の変転状態を示すもの
である。

第３図では光照射処理後の変転状態を示す特性曲線りは
、加熱処理後の特性曲線Ｃに比ベ、その基礎吸収端が長
波長側へ移動しかつその光透過率がＸ分だけ減少すべく
表わされている。

この事は以下の理由によるものである。

先ず基礎吸収端が長波長側へ移動する理由は、光点化（
Ｐｈｏｔｏ ｄａｒｋｅｎｉｎｇ）現象のため、更に詳
しくは非晶質半導体４が光照射処理されてその屈折率が
増大しよってこの屈折率の増加分だけ基礎吸収端が長波
長側へ移動するためである。

次に光照射処理によって光透過率がＸ分だけ減少する理
由は第１図に示すような非晶質半導体４の特性曲線Ａ。

Ｂに於ける光透通事差分Ｘが第３図の非晶質半導体可逆
光記憶素子１特性に表われているためである。

従って、加熱処理しその記憶を消去した状態と光照射処
理しそれに記憶を形成した状態では、互いに基礎吸収端
の位置及び光透過率が異なっているので、この相違を適
当な波長光例えば波長（λＢ）の光で読み出すことによ
りその透過光の明暗の差で形成及び消去状態を判別でき
る。

しかしながらこの稲光記憶素子では、記憶消去状態から
記憶形成状態へ変換したときその光透過率の変化量Ｙは
小さくそのため読み出しを簡単に行なうことができない
と言う欠点がある。

上記記憶素子で読み出しを行なう場合その光透通事変化
量Ｙが小さいため、読み出し光を極めて適当なものすな
わち所定波長の単色光だけを使用しなければならず、従
ってそのための狭帯域フィルタ装置等が必要となり、更
に所定波長の単色光だけを正確に発生させる装置は高価
なものであり、従ってこの稲光記憶素子を備えた装置が
高価となる欠点がある。

この考案は斯る点に鑑み、非晶質半導体可逆光記憶素子
の感度を高めようとするものである。

非晶質半導体可逆光記憶素子の感度を高めるためには、
第３図に示すフィルター特性の半値幅２を小さくすれば
よい。

更にこの半値幅Ｚを小さくするためには金属性半透明膜
２，６を厚くすればよい。

しかしながら、第２図に示す従来の非晶質半導体可逆光
記憶素子で金属性半透明膜２，６を厚くすると、この金
属膜素材による光吸収量が増大しその結果素子全体の光
透過率が不所望に小さくなり従って読み出し光の強さを
大きくしなければならないと云う不都合を生じ°る。

そこでこの実施例では金属性半透明膜２，６を用いるこ
となく前記半値幅Ｚを小さくすべく構成する。

第４図に於て、８はガラス等の透光性基板、９は非金属
高屈折率素材１０．１０・・・と非金属低屈折率素材１
１，１１・・・との交互層、１２は光点化（Ｐｈｏｔｏ
ｄａｒｋｅｎｉｎｇ）現象を現出させる非晶質半導体
層、１３は非金属高屈折率素材１４，１４・・・と非金
属低屈折率素材１５．１５・・・との交互層である。

非金属高屈折率素材１０．１０・・・は酸化セリウム（
ＣｅＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ９）等からなり、また
非金属低屈折率素材１１，１１・・・はフッ化マグネシ
ウム（Ｍｆ２）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等からな
る。

酸化チタン（Ｔｉ０２）からなる非金属高屈折率素材１
０と、二酸化シリコン（Ｓｉ０２）からなる非金属低屈
折率素材１１とを、１０−１１−１０−１１−１０−１
１−１０として７層組み合わせると、交互層９の光透過
率は８％、反射率は９２％となることが実験により確認
された。

かつこの交互層９は非金属素材であり光吸収がないもの
であることが実験により確認された。

尚、交互層１３も交互層９と同様に形成しである。

前記交互層９，１３と、前記両者９，１３間の非晶質半
導体１２とから非晶質半導体可逆光記憶素子１６が形成
されている。

この非晶質半導体可逆光記憶素子１６では、その両極の
交互層９，１３に於て夫々光透過率が８％と低くかつ反
射率が９２％と高くよって光干渉を行なわせるために適
当なものであるため記憶素子全体として光透過率が７０
％〜８０％となることが実験で確認された。

かつ第５図から明らかなように半値幅Ｚ′が従来例の半
値幅２と比べ小さくなることが確認された。

従って任意波長光たとえば波長（入ｃ）の光で読み出し
を行なうと、光照射処理時の光透過率がＯであり従って
読み出し光の明暗が顕著に判別される。

この考案は以上の様に構成したから、消去状態から記憶
形成状態へ変転したときその光透過率の変化量は非常に
大きくよって透過光は消去状態時と記憶形成状態時とで
はその明暗差が極めて大きいものとなり、よって読み出
し用単色光の波長が幾分不所望に変化した場合でも、高
い信頼度で読み出しを行なうことができ、従って正確な
波長の読み出し光を発生させるための高価な装置を必要
としないで、読み出しを行なえると云う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は非晶質半導体の特性図、第２図は従来例の断面
図、第３図は従来例の特性図、第４図はこの考案の一実
施例の断面図、第５図は同実施例の特性図である。 ８・・・・・・透光性基板、 ９゜ １３・・・・・・交互層、 ２ ・・・・・・非晶質半導体装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガラス等の透光性基板、該透光性基板上に形成された非
   金属高屈折率素材と非金属低屈折率素材との交互層、該
   交互層上に形成された非晶質半導体層、該非晶質半導体
   上に形成された非金属高屈折率素材と非金属低屈折率素
   材との交互層、からなることを特徴とする非晶質半導体
   可逆光記憶素子。