JPS6087443A - 光メモリ装置およびその書込み読み出し方式 - Google Patents
光メモリ装置およびその書込み読み出し方式Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアモルファス(無定形)構造を含む非単結晶半
導体を用いた不揮発性の光メモリを構成せしめるための
半導体メモリ装置に関する。
導体を用いた不揮発性の光メモリを構成せしめるための
半導体メモリ装置に関する。
この発明は、水素または酸素が添加された珪素またはゲ
ルマニュームを主成分とするとともに、周期律表のI族
またはV族より選ばれた不純物が5X1016〜I X
10” cm−ヨ添加された非単結晶半導体であって
、かかる半導体が600nm以下の短波長光の光照射に
より、吸収係数が特に750nm (1,65eV)〜
5μ(約0.3eV )の近赤外または赤外光で増大し
、また5μ以上の長波長光または120〜300℃の熱
アニールによりかかる光の吸収係数を小さくする可逆性
を利用した、書き換え可能な光読み出し方式のメモリ装
置に関する。
ルマニュームを主成分とするとともに、周期律表のI族
またはV族より選ばれた不純物が5X1016〜I X
10” cm−ヨ添加された非単結晶半導体であって
、かかる半導体が600nm以下の短波長光の光照射に
より、吸収係数が特に750nm (1,65eV)〜
5μ(約0.3eV )の近赤外または赤外光で増大し
、また5μ以上の長波長光または120〜300℃の熱
アニールによりかかる光の吸収係数を小さくする可逆性
を利用した、書き換え可能な光読み出し方式のメモリ装
置に関する。
本発明はかかる珪素、ゲルマニュームラ主成分とする■
族の非単結晶半導体において、そのエネルギバンド(B
gという)の禁止’t!) C11g内という〉に存在
する再結合中心密度(以下RCという)が増加すると光
吸収係数が大きくなり、その結果、光の透過量特に75
0nm〜5μ(好ましくは800nm〜2μ)の近赤外
または赤外光の透過量が悪くなり、また逆にこのRCが
減少するとかかる近赤外または赤外光の光吸収係数が小
さくなり、読み出し用の光の透過量が向上する特性を利
用した光読み出しを行う不揮発性メモリ装置に関する。
族の非単結晶半導体において、そのエネルギバンド(B
gという)の禁止’t!) C11g内という〉に存在
する再結合中心密度(以下RCという)が増加すると光
吸収係数が大きくなり、その結果、光の透過量特に75
0nm〜5μ(好ましくは800nm〜2μ)の近赤外
または赤外光の透過量が悪くなり、また逆にこのRCが
減少するとかかる近赤外または赤外光の光吸収係数が小
さくなり、読み出し用の光の透過量が向上する特性を利
用した光読み出しを行う不揮発性メモリ装置に関する。
本発明はこの光の透過光を、または裏面に反射面を設け
ることによる反射光を、フ第1・センサにて検出し、光
読み出し用の半導体メモリ装置を構成せしめる。
ることによる反射光を、フ第1・センサにて検出し、光
読み出し用の半導体メモリ装置を構成せしめる。
従来、光電変換装置等をアモルファス珪素を用いて作ら
んとすると、その光電変換装置が光照射により劣化して
電気伝導度が減少してしまい、これがステブラ・ロンス
キ効果として知られている。
んとすると、その光電変換装置が光照射により劣化して
電気伝導度が減少してしまい、これがステブラ・ロンス
キ効果として知られている。
この要因を本発明人が詳しく調べた結果、珪素半導体中
において酸素と水素が011基を作り、これが珪素不対
結合手と結合したり、または分離をしたりして、再結合
中心を増加または減少させていることを明らかにするこ
とができた。
において酸素と水素が011基を作り、これが珪素不対
結合手と結合したり、または分離をしたりして、再結合
中心を増加または減少させていることを明らかにするこ
とができた。
そのモデルとして、
の可逆反応過程を提案している。即ち短波長光の照射に
よりD0レベルがD−またはD+に変化する。即ち、上
式で左方向に反応が移行する。その結果Bg内に深いレ
ベルでRCが形成される。このRCにより電気伝導度が
低下する。しかしり、D は遠赤外光または120〜3
00℃の加熱処理でDoに可逆的に変化する。即ち上式
で右方向の反応がおきる。本発明はかかるRCが可逆的
に増加したり減少したりする特性を積極的に利用してい
る。このため本発明の真性の半導体または実質的に真性
の半導体(以下単に1層またはl型半導体という)には
、酸素および水素を積極的に添加している。具体的には
酸素はlX1020〜5 X 10” cm−3、例え
ばlX1021cm−3、また水素は1〜40原子%例
えば15原子%を含有せしめた。
よりD0レベルがD−またはD+に変化する。即ち、上
式で左方向に反応が移行する。その結果Bg内に深いレ
ベルでRCが形成される。このRCにより電気伝導度が
低下する。しかしり、D は遠赤外光または120〜3
00℃の加熱処理でDoに可逆的に変化する。即ち上式
で右方向の反応がおきる。本発明はかかるRCが可逆的
に増加したり減少したりする特性を積極的に利用してい
る。このため本発明の真性の半導体または実質的に真性
の半導体(以下単に1層またはl型半導体という)には
、酸素および水素を積極的に添加している。具体的には
酸素はlX1020〜5 X 10” cm−3、例え
ばlX1021cm−3、また水素は1〜40原子%例
えば15原子%を含有せしめた。
さらに加えてかかる可逆反応を容易に行う(感度を高め
る)ためにはフェルミレベルをある程度伝導帯に近づけ
N−化を行うことが有効であることが判明した。このた
めこの活性化エネルギを例えばアモルファス珪素におい
て0.2〜0.7eν好ましくは0.4〜0.6eVに
位置せしめた。本発明においては周期律表の■族(Na
、に等)または■族(N、r’。
る)ためにはフェルミレベルをある程度伝導帯に近づけ
N−化を行うことが有効であることが判明した。このた
めこの活性化エネルギを例えばアモルファス珪素におい
て0.2〜0.7eν好ましくは0.4〜0.6eVに
位置せしめた。本発明においては周期律表の■族(Na
、に等)または■族(N、r’。
11s、Sb等)を添加した。代表的な不純物としては
Na、に、P+Nである。
Na、に、P+Nである。
本発明において、記憶された情報の読み出しはこの電気
伝導度の大小を特定の番地に対し特定の強さの近赤外ま
たは赤外光(100〜10000 lx)を1〜100
μψ、例えば2μφとし、このスボ・ノドをGaAs/
GaAlAs (発光波長780〜905nm )また
はInGaAsP (1100〜1600nm)の半導
体レーザにより照射し、その透過または反射光の大小を
フォトセンサ例えばアバランシェ型シリコン・フォトセ
ンサにより「0」、「1」を読み出している。
伝導度の大小を特定の番地に対し特定の強さの近赤外ま
たは赤外光(100〜10000 lx)を1〜100
μψ、例えば2μφとし、このスボ・ノドをGaAs/
GaAlAs (発光波長780〜905nm )また
はInGaAsP (1100〜1600nm)の半導
体レーザにより照射し、その透過または反射光の大小を
フォトセンサ例えばアバランシェ型シリコン・フォトセ
ンサにより「0」、「1」を読み出している。
本発明はかくのごとく光照射効果(ステブラ・ロンスキ
効果という)を用い、光書込み、光書き消しを行うに加
えて、光読み出しを行う非接触型の不揮発性半導体メモ
リ装置である。
効果という)を用い、光書込み、光書き消しを行うに加
えて、光読み出しを行う非接触型の不揮発性半導体メモ
リ装置である。
このため光ディスクへの応用が太き(、特にその主成分
が珪素であるため、公害材料ではなく、また酸化テルル
または光磁気ディスク用等の高価な材料を用いないこと
により、低コスト化、高信頼性化を実施することができ
るという大きな特長を有す。
が珪素であるため、公害材料ではなく、また酸化テルル
または光磁気ディスク用等の高価な材料を用いないこと
により、低コスト化、高信頼性化を実施することができ
るという大きな特長を有す。
本発明は短波長光の照射により発生するRCの増加、熱
アニールまたは長波長光の照射によるI?Cの減少が電
気抵抗の変化をもたらすが、のみならず、近赤外または
赤外領域でのその半導体の光吸収係数が増大または減少
する。即ち再結合中心の増加または減少により、このR
C間またはRCと伝導帯(CB>、価電子帯(VB)と
の間の光励起による照射光の吸収で透過光または反射光
の減少という特性を用いたものである。
アニールまたは長波長光の照射によるI?Cの減少が電
気抵抗の変化をもたらすが、のみならず、近赤外または
赤外領域でのその半導体の光吸収係数が増大または減少
する。即ち再結合中心の増加または減少により、このR
C間またはRCと伝導帯(CB>、価電子帯(VB)と
の間の光励起による照射光の吸収で透過光または反射光
の減少という特性を用いたものである。
本発明はかくのごとくカルコゲン型半導体にみられるご
ときそれ自体の結晶構造の変換を利用するのではなく、
半導体中の結合手の結合の変化を利用して光吸収係数の
増大、減少を利用したものであり、その検出を赤外また
は近赤外光での光読み出しで行う非接触型方式の半導体
メモリ装置を提案するにある。
ときそれ自体の結晶構造の変換を利用するのではなく、
半導体中の結合手の結合の変化を利用して光吸収係数の
増大、減少を利用したものであり、その検出を赤外また
は近赤外光での光読み出しで行う非接触型方式の半導体
メモリ装置を提案するにある。
以下に図面に従ってその内容を記す。
第1図は透光性絶縁性基板(4)上に工↓素を主成分と
する非単結晶半導体を水素および酸素を添加した真性ま
たは実質的にX性の導電型を有して形成した。さらにそ
の上に反射防止用保護膜を窒化珪素により作製し、半導
体上に積層した。
する非単結晶半導体を水素および酸素を添加した真性ま
たは実質的にX性の導電型を有して形成した。さらにそ
の上に反射防止用保護膜を窒化珪素により作製し、半導
体上に積層した。
図面において、半導体(1)はまずシラン(” 馴+−
ntn≧1)等の珪化物気体をプラズマグロー放電法(
PCVD法)により0.1〜10μ例えば3μの厚さに
形成した。図面では基板は反射性金属(4)であり、こ
の上面に酸素または水を同時に添加しζ、PCVD法で
非晶質珪素膜を作製した。この中には水素が1〜30原
子%、さらに酸素を1XIQ20〜5×l Q 21
(1B−3混入させた。この半導体中にさらにHa、K
。
ntn≧1)等の珪化物気体をプラズマグロー放電法(
PCVD法)により0.1〜10μ例えば3μの厚さに
形成した。図面では基板は反射性金属(4)であり、こ
の上面に酸素または水を同時に添加しζ、PCVD法で
非晶質珪素膜を作製した。この中には水素が1〜30原
子%、さらに酸素を1XIQ20〜5×l Q 21
(1B−3混入させた。この半導体中にさらにHa、K
。
Pを5X1016〜I X 10” cm−3の濃度に
加えた。具体的にはNを5 X IQ16 cm−3添
加した。さらにこの半導体をNaC1,MCI (0,
IN水温は100℃)に約10分浸漬した。これを乾燥
させて光照射により光吸収係数の可逆過程用の半導体と
しての感度を向上させた。この半導体膜はスパンク法、
光プラズマCVD法、真空蒸着法、減圧CVD法を用い
てもよい。
加えた。具体的にはNを5 X IQ16 cm−3添
加した。さらにこの半導体をNaC1,MCI (0,
IN水温は100℃)に約10分浸漬した。これを乾燥
させて光照射により光吸収係数の可逆過程用の半導体と
しての感度を向上させた。この半導体膜はスパンク法、
光プラズマCVD法、真空蒸着法、減圧CVD法を用い
てもよい。
以下においては、プラズマグロー放電法を用いているが
、その温度は100〜400℃例えば200℃とし、圧
力は0. I torrとして0.1〜1(Ltr例え
ば3μの厚さに形成した。
、その温度は100〜400℃例えば200℃とし、圧
力は0. I torrとして0.1〜1(Ltr例え
ば3μの厚さに形成した。
さらにこの半導体を形成する工程の後工程にて反射防止
を兼ねた機械保護膜を作製した。ここでは窒化珪素また
は透光性導電膜を作製した。その作製にあたり、半導体
中の水素が脱気しないように300℃以下の温度でプラ
ズマCVD法によりこの被膜を形成して第1図(A)の
構造を得た。
を兼ねた機械保護膜を作製した。ここでは窒化珪素また
は透光性導電膜を作製した。その作製にあたり、半導体
中の水素が脱気しないように300℃以下の温度でプラ
ズマCVD法によりこの被膜を形成して第1図(A)の
構造を得た。
第2図は第1図に対応したエネルギバンド図を示す。こ
のエネルギバンド図におい“ζ、半導体(1)に可視ま
たは紫外光(Egよりも大きい光エネルギの光)を照射
すると、この照射光によりRC(再結合中心)が形成さ
れる。そしてこの後にこの半導体に対し光の波長を連続
的に変化さ・Uて、その光吸収の程度を測った。すると
この連続光に対し、CB (伝導帯> −RC,RC−
11C,I?C−VB <1lllIq了帯)での光吸
収がおき、さらにこのRCの増大により光吸収係数を大
きくする。即ちRCの密度の大きさにより光の透過率が
減少または増大するごとが1′す明した。
のエネルギバンド図におい“ζ、半導体(1)に可視ま
たは紫外光(Egよりも大きい光エネルギの光)を照射
すると、この照射光によりRC(再結合中心)が形成さ
れる。そしてこの後にこの半導体に対し光の波長を連続
的に変化さ・Uて、その光吸収の程度を測った。すると
この連続光に対し、CB (伝導帯> −RC,RC−
11C,I?C−VB <1lllIq了帯)での光吸
収がおき、さらにこのRCの増大により光吸収係数を大
きくする。即ちRCの密度の大きさにより光の透過率が
減少または増大するごとが1′す明した。
第3図ばかがる光の吸収係数と600nm以1この可視
または紫外光の照射量との関係を示している。
または紫外光の照射量との関係を示している。
即ち、初期状態において、曲線(11)であったものが
、500nrn以下の波長の光例えば窒素し=ザ(33
7nm ) 、ヘリューム・カドミューム・レーザ(4
42nm、325nm )またはキセノンランプ(30
0nm〜2μ)による照射、例えばキセノンランプ(1
00mW/cIa)により2時間照射すると、曲線(1
1)は(12)へと変化して、750r+n+ (1,
65cV) 〜5μ(約0.3eV )における光の吸
収特性(αhν)(αは光の吸収係数)が大きくなった
。さらにこの曲線(11)の特性の試料にNa、 K、
P、 Nを加えた。この不純物の添加により光吸収係
数が約1桁上がり、同一の条件で20分、2時間照射す
ると、曲線(13)、(14)に変化した。
、500nrn以下の波長の光例えば窒素し=ザ(33
7nm ) 、ヘリューム・カドミューム・レーザ(4
42nm、325nm )またはキセノンランプ(30
0nm〜2μ)による照射、例えばキセノンランプ(1
00mW/cIa)により2時間照射すると、曲線(1
1)は(12)へと変化して、750r+n+ (1,
65cV) 〜5μ(約0.3eV )における光の吸
収特性(αhν)(αは光の吸収係数)が大きくなった
。さらにこの曲線(11)の特性の試料にNa、 K、
P、 Nを加えた。この不純物の添加により光吸収係
数が約1桁上がり、同一の条件で20分、2時間照射す
ると、曲線(13)、(14)に変化した。
これは光学的Egが変化するのではなく、エネルギバン
ドの禁止帯内に再結合中心(RC><17)が第2図に
示すごとく連続的に発生、存在し、このRCとCB、V
BまたはRC間にて光が吸収されるため、曲線(14>
、< 13 >、< 12 )が(11)よりも大きい
吸収係数を示すものと推定される。
ドの禁止帯内に再結合中心(RC><17)が第2図に
示すごとく連続的に発生、存在し、このRCとCB、V
BまたはRC間にて光が吸収されるため、曲線(14>
、< 13 >、< 12 )が(11)よりも大きい
吸収係数を示すものと推定される。
かくのごとき高い光吸収特性を示す曲線(14)に1μ
以上の長波長光または130℃以上例えば150℃の熱
アニールを行うと、逆にその曲線は(11)または(1
2)に減少し、RCが減少していくことが判明した。
以上の長波長光または130℃以上例えば150℃の熱
アニールを行うと、逆にその曲線は(11)または(1
2)に減少し、RCが減少していくことが判明した。
本発明は、か(のごとく吸収係数の大きく変化する領域
である赤外または近赤外光の0.3〜1.65eν好ま
しくは0.5〜1eνの波長の光を、例えば半導体レー
ザI’nGaAsP (1100nm (1,1eV
) 〜1600nm(0,77eν))を用い、この光
を読め出し光としてこの2つの曲線例えば(11)、<
14)のそれぞれに照射して、その透過光量を調べた。
である赤外または近赤外光の0.3〜1.65eν好ま
しくは0.5〜1eνの波長の光を、例えば半導体レー
ザI’nGaAsP (1100nm (1,1eV
) 〜1600nm(0,77eν))を用い、この光
を読め出し光としてこの2つの曲線例えば(11)、<
14)のそれぞれに照射して、その透過光量を調べた。
曲線(14)ではその透過光量は少なくなり、曲線(1
1)では大きい。この2つの違いをそれぞれ「0」、r
lJとして非接触型の光読み出しの不揮発性メモリとし
たものである。
1)では大きい。この2つの違いをそれぞれ「0」、r
lJとして非接触型の光読み出しの不揮発性メモリとし
たものである。
第4図はさらに1価またはV価の不純物等を添加した時
の吸収係数(α)の変化を示している。
の吸収係数(α)の変化を示している。
図面において、(19)は第3図にン1<ず(li)に
リンを添加した場合、(20)はすトリュームを添加し
た場合である。また曲線(15>、< I G> は第
3図曲線(14)に対応したものである。曲線(15)
はナトリュームを添加した場合、曲線(I6)はリンを
添加した場合である。さらに曲線(17)、(1B)は
rOJ、rlJの判定境界を示す。
リンを添加した場合、(20)はすトリュームを添加し
た場合である。また曲線(15>、< I G> は第
3図曲線(14)に対応したものである。曲線(15)
はナトリュームを添加した場合、曲線(I6)はリンを
添加した場合である。さらに曲線(17)、(1B)は
rOJ、rlJの判定境界を示す。
このことにより、N化用の不純物を添加する場合、全体
の吸収係数が増加し、読み出しがしゃすいことが判明し
た。
の吸収係数が増加し、読み出しがしゃすいことが判明し
た。
以下に実施例に従い、メモリ装置の具体例をボす。
実施例1
この実施例は光プログラム書き換え可能な光読み出し方
式のROMの不揮発光メモリである。
式のROMの不揮発光メモリである。
この光メモリはオフィス・オートメイション用の光メモ
リディスクとして使用し、任意にプログラムをして利用
する場合にきわめて有効である。
リディスクとして使用し、任意にプログラムをして利用
する場合にきわめて有効である。
即ち、第4図(A)においてガラス、セラミック、有機
フィルム等の絶縁基板(4)、(100〜500μの厚
さ)上に第1の金属例えばアルミニュームを反射板(9
)とし、この金属と半導体との反応による反射の低下防
止のため2層構造を酸化スズ(8)にて形成させ反射板
(3)とした。さらにこの上に酸素、水素が添加された
照射効果の大きい非単結晶半導体(1)を3μの厚さに
形成した。
フィルム等の絶縁基板(4)、(100〜500μの厚
さ)上に第1の金属例えばアルミニュームを反射板(9
)とし、この金属と半導体との反応による反射の低下防
止のため2層構造を酸化スズ(8)にて形成させ反射板
(3)とした。さらにこの上に酸素、水素が添加された
照射効果の大きい非単結晶半導体(1)を3μの厚さに
形成した。
さらにその上側に保護膜(2)を窒化珪素により全面に
形成した。また半導体の保護膜、酸化スズ近傍は5ix
C1−x(0<x<1 x−0,8)を500人の厚さ
に形成させ、信頼性を向上させた。この基板はレコード
板と同様のディスク形状を4しており、メモリの書込み
は任意に選んだ’tM定の番地に直径0.1〜50μ例
えば2μφの大きさのレーザ光(27)を発光源(35
)より照射した。例えば窒素レーザ(337nm 30
0mW /cJ)を照射し、(24)および(26)に
行い、非透光性領域とした。他方半導体のうちの特定の
番地(25)は透光性領域として有している。
形成した。また半導体の保護膜、酸化スズ近傍は5ix
C1−x(0<x<1 x−0,8)を500人の厚さ
に形成させ、信頼性を向上させた。この基板はレコード
板と同様のディスク形状を4しており、メモリの書込み
は任意に選んだ’tM定の番地に直径0.1〜50μ例
えば2μφの大きさのレーザ光(27)を発光源(35
)より照射した。例えば窒素レーザ(337nm 30
0mW /cJ)を照射し、(24)および(26)に
行い、非透光性領域とした。他方半導体のうちの特定の
番地(25)は透光性領域として有している。
記憶の読み出しは第4図(B)に示しであるが所定の番
地に弱い赤外または近赤外光照射を半導体レーザ(例え
ば1.0μ><32)により行い、その赤外光をハーフ
ミラ−(31)により半導体−)に照射した。そして照
射された領域の反則光(38)の大小をフォトセンサ(
30)により検出した。そして反射光の大きい場合を「
l」、反射光のない(少ない)場合を10」として情報
を光検出せしめた。
地に弱い赤外または近赤外光照射を半導体レーザ(例え
ば1.0μ><32)により行い、その赤外光をハーフ
ミラ−(31)により半導体−)に照射した。そして照
射された領域の反則光(38)の大小をフォトセンサ(
30)により検出した。そして反射光の大きい場合を「
l」、反射光のない(少ない)場合を10」として情報
を光検出せしめた。
このタイムチャートは第5図に示しである。
即ち、第5図(A>、(B)が記憶の書込みである。
強光パルス照射(47)、< 48 )により光ディス
クの一部に選択的に高光吸収領域(44)、< 46
)が第5図また記憶の書き換えはこのディスクを130
〜300℃の温度例えば180℃に30分間放置してす
べて低吸収領域として実施した。さらにこの書き換えを
10.6μの炭素ガスレーザによる局部的照射により実
施してもよい。
クの一部に選択的に高光吸収領域(44)、< 46
)が第5図また記憶の書き換えはこのディスクを130
〜300℃の温度例えば180℃に30分間放置してす
べて低吸収領域として実施した。さらにこの書き換えを
10.6μの炭素ガスレーザによる局部的照射により実
施してもよい。
また読み出しは第5図(c >、< D )に示されて
いるが、赤外レーザ(37)を加えその反射光を第5図
(D)に示すごと< (38)、<39)として得るこ
とができる。この時高光吸収領域部ち反射光の少ない番
地(39)、および多い番地(38)を第(図(B)の
開光軸型フォトセンサ(33)により検出して、「0」
、「1」の光読み出しを可能とした。
いるが、赤外レーザ(37)を加えその反射光を第5図
(D)に示すごと< (38)、<39)として得るこ
とができる。この時高光吸収領域部ち反射光の少ない番
地(39)、および多い番地(38)を第(図(B)の
開光軸型フォトセンサ(33)により検出して、「0」
、「1」の光読み出しを可能とした。
即ちこの光メモリ (プログラムROM ’)は光照射
のみによりレコード板状のディスクの一部を高光吸収領
域とし、他部を相対的に低光吸収領域としたもので、ま
た読み出しも番地の指定を光にて行い、読み出しを同軸
の反射光とするため、非接触の光読み出しを可能とした
。このため、いわゆる光書込み、光または熱の書き換え
の可能なかつ非接触の光読み出しをするROMを作るこ
とができた。
のみによりレコード板状のディスクの一部を高光吸収領
域とし、他部を相対的に低光吸収領域としたもので、ま
た読み出しも番地の指定を光にて行い、読み出しを同軸
の反射光とするため、非接触の光読み出しを可能とした
。このため、いわゆる光書込み、光または熱の書き換え
の可能なかつ非接触の光読み出しをするROMを作るこ
とができた。
この発明は従来より知られた基板の一部を選択的に除去
して形成させる書き換え不IIJ能なマスク型の光デイ
スクメモリとはまったく原理を異にしている。さらにそ
の記憶情報の書き換えが+U (ilであり、また、不
揮発性であることより大容量の光デイスクメモリとして
理想的であることが判明した。
して形成させる書き換え不IIJ能なマスク型の光デイ
スクメモリとはまったく原理を異にしている。さらにそ
の記憶情報の書き換えが+U (ilであり、また、不
揮発性であることより大容量の光デイスクメモリとして
理想的であることが判明した。
以上の説明より明らかなどと(、O,I+のみを添加し
たに加え、1価またはV価の不純物を加えると光照射係
数が約1桁以上も向上し、その結果、読み出し用の夜の
照射光強度量が少なくとも10」rLJの判定が可能に
なった。また逆というならば読み出しの際のrOJ r
lJの判定がじやすくなった。なお本発明は特にPl、
Nl、PN、門N接合を設けなかった。しかしこれらの
接合を設り“i’i’J(Qの書き込みまたはその書き
換え等に電気エネルギを加えて光吸収係数を増大または
減少せしめることは有効である。さらに光書き込み、書
き直しのコントラストを増大させることにより、より高
精度の光メモリ等への応用が可能であり、さらに同一技
術思想に基づ(多くの応用が可能である。
たに加え、1価またはV価の不純物を加えると光照射係
数が約1桁以上も向上し、その結果、読み出し用の夜の
照射光強度量が少なくとも10」rLJの判定が可能に
なった。また逆というならば読み出しの際のrOJ r
lJの判定がじやすくなった。なお本発明は特にPl、
Nl、PN、門N接合を設けなかった。しかしこれらの
接合を設り“i’i’J(Qの書き込みまたはその書き
換え等に電気エネルギを加えて光吸収係数を増大または
減少せしめることは有効である。さらに光書き込み、書
き直しのコントラストを増大させることにより、より高
精度の光メモリ等への応用が可能であり、さらに同一技
術思想に基づ(多くの応用が可能である。
なお第1図はアモルファス珪素の場合であるが、Ge、
GexSi+−x (0< x < 1 )のごとき非
単結晶化合物または混合物半導体であっても同様に実施
可能である。本発明のいう半導体とは酸素の添加量が大
きくなり、光照射効果の存在する範囲で半絶縁体をも含
むことはいうまでもない。また本発明において、長時間
の熱アニールを行うと保護膜(2)。
GexSi+−x (0< x < 1 )のごとき非
単結晶化合物または混合物半導体であっても同様に実施
可能である。本発明のいう半導体とは酸素の添加量が大
きくなり、光照射効果の存在する範囲で半絶縁体をも含
むことはいうまでもない。また本発明において、長時間
の熱アニールを行うと保護膜(2)。
および基板(3)と半導体(1)との界面における反応
も同時に起き、特性劣化をさせてしまう。
も同時に起き、特性劣化をさせてしまう。
そのため半導体(1)ば5ixCl−x (0<x<
t x−0,8)の構造を電極近傍で有せしめ、水素、
酸素が多量に添加された半導体層は内部とする構造がよ
り実用的であった。
t x−0,8)の構造を電極近傍で有せしめ、水素、
酸素が多量に添加された半導体層は内部とする構造がよ
り実用的であった。
かくのごとく、エネルギバンド的にヘテロ接合とするこ
とにより、150〜300℃の高温度にて電極と半導体
との界面で絶縁性酸化珪素ができることを防ぐととがで
き、高信頼性をイf−1!ニジめることができた。
とにより、150〜300℃の高温度にて電極と半導体
との界面で絶縁性酸化珪素ができることを防ぐととがで
き、高信頼性をイf−1!ニジめることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の非単結晶半導体を用いた半導体装置の
断面図である。 第2図は本発明の詳細な説明するためのエネルギバンド
図である。 第3図、44図は非単結晶半導体の光吸収係数特性を示
す。 第5図は本発明の半導体装置の実施例を示す。 第6図は第4図の実施例に用いられたタイムチャートを
示す。 特許出願人 〕 卯 葛1霞 Vイ易、−イード;ヲ2托1噂しも41フイj (cベ
ーCす:jI!、4ip (A) (β) vJs図
断面図である。 第2図は本発明の詳細な説明するためのエネルギバンド
図である。 第3図、44図は非単結晶半導体の光吸収係数特性を示
す。 第5図は本発明の半導体装置の実施例を示す。 第6図は第4図の実施例に用いられたタイムチャートを
示す。 特許出願人 〕 卯 葛1霞 Vイ易、−イード;ヲ2托1噂しも41フイj (cベ
ーCす:jI!、4ip (A) (β) vJs図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l、非単結晶半導体の光の吸収を大きくせしめる第1の
工程と、光の吸収を小さく−uしめる第2の工程とを有
する半導体装置において、酸素および水素が添加された
珪素またはゲルマニュームを主成分とし、かつ周期律表
の■族およびV族より選ばれた不純物が5×1QI6〜
I X 102102lヨ添加されたことを特徴とする
半導体メモリ装置。 2、特許請求の範囲第1項において、基板の一方の側か
ら照射された750nm〜5μの波長光の透過量または
反射量の多少を判断して半導体に記憶させた情報を読み
出すことを特徴とする半導体メモリ装置。 3、特許請求の範囲第1項において、600 nm以下
の短波長光を照射して半導体の光の吸収を大きくする工
程と、5μ以上の長波長光の:!((射または120〜
300℃の熱アニールにより光の吸収を小さくする工程
とを有することを特徴とする半導体メモリ装置。 4、特許請求の範囲第1項において、酸素は1×102
0〜5 X 10” crh−ヨ、水素は1〜30原子
%含有することを特徴とする半導体メモリ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196582A JPS6087443A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 光メモリ装置およびその書込み読み出し方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196582A JPS6087443A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 光メモリ装置およびその書込み読み出し方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6087443A true JPS6087443A (ja) | 1985-05-17 |
| JPH041930B2 JPH041930B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=16360135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58196582A Granted JPS6087443A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 光メモリ装置およびその書込み読み出し方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6087443A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4881326B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2012-02-22 | ローゼンベルガー ホーホフレクエンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー.カーゲー | 電気接続システムにおける接続システム |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP58196582A patent/JPS6087443A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4881326B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2012-02-22 | ローゼンベルガー ホーホフレクエンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー.カーゲー | 電気接続システムにおける接続システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041930B2 (ja) | 1992-01-14 |
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