JPS6059594A - 半導体メモリ装置 - Google Patents
半導体メモリ装置Info
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- JPS6059594A JPS6059594A JP58168553A JP16855383A JPS6059594A JP S6059594 A JPS6059594 A JP S6059594A JP 58168553 A JP58168553 A JP 58168553A JP 16855383 A JP16855383 A JP 16855383A JP S6059594 A JPS6059594 A JP S6059594A
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- light
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/42—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically- coupled or feedback-coupled
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
この発明は水素および酸素が添加されたゲルマニューム
または珪素を主成分とする非単結晶半導体であって、５
００ｎｍ以下の短波長光を照射して、この半導体の電気
伝導度を小さくして記憶の書き込みを行う工程と、逆に
１μ以上（〜５０／７）の赤外または１２０〜３００℃
の熱処理によりこの半導体（２） の電気伝導度を向−［−さ−Ｕ、記憶の書き換えを行う
１稈とを有する書き換えが可能な不揮発性半導体メモリ
装置を提案するにある。
または珪素を主成分とする非単結晶半導体であって、５
００ｎｍ以下の短波長光を照射して、この半導体の電気
伝導度を小さくして記憶の書き込みを行う工程と、逆に
１μ以上（〜５０／７）の赤外または１２０〜３００℃
の熱処理によりこの半導体（２） の電気伝導度を向−［−さ−Ｕ、記憶の書き換えを行う
１稈とを有する書き換えが可能な不揮発性半導体メモリ
装置を提案するにある。
この発明は従来ステブラ・ロンスキ効果（光照射効果）
として知られている光照射による電気伝導度の減少、即
ち一般の半導体ディバイス特に光電変換装置としてはも
っとも悪い劣化減少を逆に留極的に利用して書き換え可
能なメモリ装置を設りることを特徴としている。即ち、
従来、光電変換装置等をアモルファス（非晶質）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
り劣化してしまい、電気伝導度が減少してしまうことが
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、ゲルマニュームを主成分とする■族の非単結晶
半導体において、そのエネルギハンド（Ｅｇという）の
禁止帯（Ｅｇ内という）に存在する再結合中心密度（以
下ＲＣという）の増加または減少に起因することが判明
した。さらにこの半導体例えば珪素半導体中において、
酸素と水素が０１１２１（を作り、これが珪素不対結合
手と結合しく３） たり、または分離したりして、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。
として知られている光照射による電気伝導度の減少、即
ち一般の半導体ディバイス特に光電変換装置としてはも
っとも悪い劣化減少を逆に留極的に利用して書き換え可
能なメモリ装置を設りることを特徴としている。即ち、
従来、光電変換装置等をアモルファス（非晶質）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
り劣化してしまい、電気伝導度が減少してしまうことが
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、ゲルマニュームを主成分とする■族の非単結晶
半導体において、そのエネルギハンド（Ｅｇという）の
禁止帯（Ｅｇ内という）に存在する再結合中心密度（以
下ＲＣという）の増加または減少に起因することが判明
した。さらにこの半導体例えば珪素半導体中において、
酸素と水素が０１１２１（を作り、これが珪素不対結合
手と結合しく３） たり、または分離したりして、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、
ノｌ Ｓｉ ＩＩ““Ｓｉ
＼／
Ｓ ｉ −−−０・Ｓｉ （１１０）＃０ （１１−）
Ｉ１１］ 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Ｄ６レベルが１）−またはＤ＋に変化する。即ち上
式で左方向に反応が変化する。その結果、Ｅｇ内に深い
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Ｉｌ−、１１Ｆは遠赤外光または加熱処理で
Ｄｏに可逆的に変化する。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。
Ｉ１１］ 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Ｄ６レベルが１）−またはＤ＋に変化する。即ち上
式で左方向に反応が変化する。その結果、Ｅｇ内に深い
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Ｉｌ−、１１Ｆは遠赤外光または加熱処理で
Ｄｏに可逆的に変化する。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（ＰまたはＢが１×１０１８ＣＩ１１−３以下の濃
度に添加された゛１ｉ導体、以下ｆｌ′Ｉに１層または
■型半導体という）には、酸素および水素を積極的（４
） に添加している。具体的には酸素はｌＸ１０２０〜３Ｘ
１０” ｃｍ−３例えばｌＸｌ０”ｃｍ−ヨ、また水
素は５〜３０原子％例えば１５原子％を含有せしめた。
導体（ＰまたはＢが１×１０１８ＣＩ１１−３以下の濃
度に添加された゛１ｉ導体、以下ｆｌ′Ｉに１層または
■型半導体という）には、酸素および水素を積極的（４
） に添加している。具体的には酸素はｌＸ１０２０〜３Ｘ
１０” ｃｍ−３例えばｌＸｌ０”ｃｍ−ヨ、また水
素は５〜３０原子％例えば１５原子％を含有せしめた。
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角視光（
１００〜１００００ ｌｘ）を１〜１００μφ例えば５
１ノφのスポット、例えばＡｒレーザ（５］４．５層ｍ
＋ ４８Ｆｌｎｍ ）、１ｌｅ−Ｎｃレーザ（６３２，
８層ｍを利用）により照射さ・ｌ゛、番地の電気抵抗の
大小によりｒＯＪ、「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角視光（
１００〜１００００ ｌｘ）を１〜１００μφ例えば５
１ノφのスポット、例えばＡｒレーザ（５］４．５層ｍ
＋ ４８Ｆｌｎｍ ）、１ｌｅ−Ｎｃレーザ（６３２，
８層ｍを利用）により照射さ・ｌ゛、番地の電気抵抗の
大小によりｒＯＪ、「１」を読み出している。
即ち、本発明の半導体装置においては、第１および第２
の電極を面電極とし、電気エネルギはこの半導体の全面
に印加する。しかしその番地の特定化のため、その所定
の番地に光照射をスポット状（１〜１００μφ例えば５
μφ）に行い、その番地の電気伝導度の感度を他部（光
照射が行われないディスクの領域）に比べて１０２〜１
０９倍とした。
の電極を面電極とし、電気エネルギはこの半導体の全面
に印加する。しかしその番地の特定化のため、その所定
の番地に光照射をスポット状（１〜１００μφ例えば５
μφ）に行い、その番地の電気伝導度の感度を他部（光
照射が行われないディスクの領域）に比べて１０２〜１
０９倍とした。
そしてその場所の電気伝導度を調べることにより、任意
の番地の記憶の読み出しを可能としたものである。かか
る構成とすることにより、光でア（５） シストさせて電気信号の読み出しができる不揮発メモリ
を作ることが可能となった。このためこの光スボソ１−
の大きさを小さくすることにより、１〜１０” Ｇｈｉ
ｔのメモリも可能となり、光ディスクへの応用が大きく
、特にその成分が珪素で安価であり、かつ、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。
の番地の記憶の読み出しを可能としたものである。かか
る構成とすることにより、光でア（５） シストさせて電気信号の読み出しができる不揮発メモリ
を作ることが可能となった。このためこの光スボソ１−
の大きさを小さくすることにより、１〜１０” Ｇｈｉ
ｔのメモリも可能となり、光ディスクへの応用が大きく
、特にその成分が珪素で安価であり、かつ、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。
さらに本発明の半導体メモリ装置の記憶の書き込みは５
００ｎｍ以下の短波長光、例えば窒素レーザ（３３７ｒ
＋ｍ ）を１〜１００μφのスポットにて所定の番地に
照射し、最初「Ｏ」であったものを選択的に１１」に変
更した。また記憶の書き換えはこのディスクのすべてを
「０」とするには１２０〜３００°Ｃの熱アニール例え
ば１８０℃、３０分の加熱処理で安定に「０」をを作る
ことができた。また選択的に書き換えを行うには７００
ｒ＋ｍ以上の長波長光（１〜３０１１好ましくは１０．
８μ）を照射して所定の番地のみ局部加熱をしてアニー
ルを行えばよい。かく（６） して記１．ａの書き込み、書き換えを光照射のみで行う
ことができ、大容量処理が可能となるという特徴を有す
る。
００ｎｍ以下の短波長光、例えば窒素レーザ（３３７ｒ
＋ｍ ）を１〜１００μφのスポットにて所定の番地に
照射し、最初「Ｏ」であったものを選択的に１１」に変
更した。また記憶の書き換えはこのディスクのすべてを
「０」とするには１２０〜３００°Ｃの熱アニール例え
ば１８０℃、３０分の加熱処理で安定に「０」をを作る
ことができた。また選択的に書き換えを行うには７００
ｒ＋ｍ以上の長波長光（１〜３０１１好ましくは１０．
８μ）を照射して所定の番地のみ局部加熱をしてアニー
ルを行えばよい。かく（６） して記１．ａの書き込み、書き換えを光照射のみで行う
ことができ、大容量処理が可能となるという特徴を有す
る。
本発明はかくのごとく半導体の電気伝導度の増大、減少
を利用して、光読み出しを可能とした非接触型方式の半
導体メモリ装置を提案するにある。
を利用して、光読み出しを可能とした非接触型方式の半
導体メモリ装置を提案するにある。
以下に図面に（足ってその内容を記す。
第１図ば透光性絶縁性基板（４）上に透光性導電膜（Ｃ
ＴＯという）電極（３）をハロゲン元素が添加された酸
化スズを主成分として、また酸化スズが１０重量％以下
添加された酸化インジューム（以下■ＴＯという）と酸
化スズとの２層膜にて選ＩＲ的に（Ｅｌという）形成し
た。さらに第１の非単結晶半導体（ここではＰ型〉（５
）と第２の非単結晶半導体（ここではＩ型）（６）さら
に第３の非単結晶半導体（ここではＮ型）（７）とを積
層してＰＩＮ構造を有する半導体（１〉（Ｓという〉お
よびＩＴＯ等の透明透光性を有する第２の電極の対抗電
極（２）〈以下Ｅ２という〉の構成をさせたＥｌ（３）
−５（１）−Ｅ２ （２）構造の縦断面図を示している
。
ＴＯという）電極（３）をハロゲン元素が添加された酸
化スズを主成分として、また酸化スズが１０重量％以下
添加された酸化インジューム（以下■ＴＯという）と酸
化スズとの２層膜にて選ＩＲ的に（Ｅｌという）形成し
た。さらに第１の非単結晶半導体（ここではＰ型〉（５
）と第２の非単結晶半導体（ここではＩ型）（６）さら
に第３の非単結晶半導体（ここではＮ型）（７）とを積
層してＰＩＮ構造を有する半導体（１〉（Ｓという〉お
よびＩＴＯ等の透明透光性を有する第２の電極の対抗電
極（２）〈以下Ｅ２という〉の構成をさせたＥｌ（３）
−５（１）−Ｅ２ （２）構造の縦断面図を示している
。
（７）
図面において、半導体（１）は、まずシラン（Ｓ−ＩＩ
えＪ ｎン］の珪化物気体をプラズマグロー放電法（Ｐ
ＣＶＤ法）、光プラグＶ ＣＶＤ法により０．１〜１０
μ例えば３μの厚さに形成した。図面では第１の半導体
（５）はＰ型であり、Ｃ１ｋ／ （Ｓｉｌ１４＋ ｃｌ
い一〇、２〜０．７例えば０．５として同時にＢをＢＬ
ＩＩ、等により１０” 〜］０”ｃｍ−ヨ例えばＢ ｚ
Ｉ＆ ／ Ｓ Ｉ ＩＩ） −０，５％の呈添加して
、５ｊｘＣ＋−ｘ Ｏ＜ｘ＜ ｌ ｘ＝０．８とした。
えＪ ｎン］の珪化物気体をプラズマグロー放電法（Ｐ
ＣＶＤ法）、光プラグＶ ＣＶＤ法により０．１〜１０
μ例えば３μの厚さに形成した。図面では第１の半導体
（５）はＰ型であり、Ｃ１ｋ／ （Ｓｉｌ１４＋ ｃｌ
い一〇、２〜０．７例えば０．５として同時にＢをＢＬ
ＩＩ、等により１０” 〜］０”ｃｍ−ヨ例えばＢ ｚ
Ｉ＆ ／ Ｓ Ｉ ＩＩ） −０，５％の呈添加して
、５ｊｘＣ＋−ｘ Ｏ＜ｘ＜ ｌ ｘ＝０．８とした。
また第３の半導体をＮ型とし、Ｃ１１９／ （Ｓ ｉ
Ｉｔ、 ＋Ｃ１ψ−０，０５〜０．５例えば０．１ と
して同時にＰをＰ ＩＩ。
Ｉｔ、 ＋Ｃ１ψ−０，０５〜０．５例えば０．１ と
して同時にＰをＰ ＩＩ。
により１０１６〜１０２２ｃｍ−ヨ例えばＰＩら／５ｉ
ｌｌ、 ＝ １％添加して形成し、半導体（１）内にＰ
ＩＮ接合を構成させた。
ｌｌ、 ＝ １％添加して形成し、半導体（１）内にＰ
ＩＮ接合を構成させた。
この半導体膜はスパッタ法、真空蒸着法、光プラグ？
ＣＶＤ法、１．Ｔ（低温） ＣＶＤ法（ＩＩＯＭＯＣＶ
Ｄ法ともい・う）、減圧ＣＶＤ法を用いてもよい。
ＣＶＤ法、１．Ｔ（低温） ＣＶＤ法（ＩＩＯＭＯＣＶ
Ｄ法ともい・う）、減圧ＣＶＤ法を用いてもよい。
さらにこの半導体を形成する１ユ程の前後工程にて透光
電極による電極（３＞、＜ ２ ）を公知の真空蒸着法
またはプラズマｃｖｎ法または減圧ｃｖｎ法により形成
して第１図の構造を得た。
電極による電極（３＞、＜ ２ ）を公知の真空蒸着法
またはプラズマｃｖｎ法または減圧ｃｖｎ法により形成
して第１図の構造を得た。
（８）
第１図の構造に対応してエネルギバンド図を第２図に示
す。
す。
このエネルギバンド図において、■型半導体（６）の伝
導帯（１１）に流れる電子（１９）と価電子帯（１２）
を流れるホール（１８）とは■型半導体（６）中に存在
するｌ？ｃ （１３）を介して互いに再結合する。
導帯（１１）に流れる電子（１９）と価電子帯（１２）
を流れるホール（１８）とは■型半導体（６）中に存在
するｌ？ｃ （１３）を介して互いに再結合する。
このｒｒｃは前記した光照射効果により発生、消滅する
ものと、いわゆる変化をしない珪素の不対結合によるＲ
Ｃとがある。しかしこのＲＣ（１７）、＜Ｂ）が多くな
ると、電子・ホールは再結合（１３）をしてしまうため
、電気伝導度も悪くなる。この電気伝導度の変化を第３
図に示す。
ものと、いわゆる変化をしない珪素の不対結合によるＲ
Ｃとがある。しかしこのＲＣ（１７）、＜Ｂ）が多くな
ると、電子・ホールは再結合（１３）をしてしまうため
、電気伝導度も悪くなる。この電気伝導度の変化を第３
図に示す。
図面において「１」は熱アニールして高い電気伝導度を
有し、「０」は短波長光の照射による低い電気伝導度を
示す。さらに曲線（１３）は暗転導度であり、曲線（１
５）は＾旧 （１００ｍＷ ／ｃｊ）の光転導度である
。（１４）はアルゴンレーザを用いて光照射した時の電
気伝導度を示す。さらに図面より明らかなごとく、（４
４）、＜ ４５ ）がそれぞれ読み出（９） し時におＩｄる「１」、［ｏ−１を有しζおり、その可
逆的な変化より書き出しが可能であることがわかる。
有し、「０」は短波長光の照射による低い電気伝導度を
示す。さらに曲線（１３）は暗転導度であり、曲線（１
５）は＾旧 （１００ｍＷ ／ｃｊ）の光転導度である
。（１４）はアルゴンレーザを用いて光照射した時の電
気伝導度を示す。さらに図面より明らかなごとく、（４
４）、＜ ４５ ）がそれぞれ読み出（９） し時におＩｄる「１」、［ｏ−１を有しζおり、その可
逆的な変化より書き出しが可能であることがわかる。
この第１図はアモルファス珪素の場合であるが、Ｇｅ、
ＧｅｘＳｉｌ−ｘ （０＜ ｘ ＜ １ ）のご上き非
単結晶化合物または混合物半導体であっても同様に可逆
変化をさせることが可能である。
ＧｅｘＳｉｌ−ｘ （０＜ ｘ ＜ １ ）のご上き非
単結晶化合物または混合物半導体であっても同様に可逆
変化をさせることが可能である。
本発明のいう半導体とは電流を流し得る程度における半
絶縁体をも含むことはいうまでもない。
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、高い電圧のパルス光を加えると、
第１図において電極（２）ｔ（３）と半導体（５）、＜
７ ）との界面における反応も長期使用において起き
、界面で絶縁性酸化珪素ができ、特性劣化をさせてしま
う。そのため半導体（５）、＜ ７ ）は５ｉｘＣ１−
＞＜ （０＜ ｘ ＜ １ ）とし、信頼性の向上を図
った。
第１図において電極（２）ｔ（３）と半導体（５）、＜
７ ）との界面における反応も長期使用において起き
、界面で絶縁性酸化珪素ができ、特性劣化をさせてしま
う。そのため半導体（５）、＜ ７ ）は５ｉｘＣ１−
＞＜ （０＜ ｘ ＜ １ ）とし、信頼性の向上を図
った。
即ち、酸化スズを主成分とする電極（３）、Ｐ型Ｓｉｘ
Ｃ１−ｘ Ｏ＜ ｘ ＜ １ ｘ ＝０．８ （１００
〜５００ 人１列えば２００ 人）−Ｉ型Ｓｌ （Ｓｉ
： Ｏ： ＨＯ，１〜３ メ１例えば０．５ ｐ ）
−Ｎ型Ｓｉ （５００人〜１μ例えば０．２（１０） ／７） −Ｎ型ＳｉｘＣ１−ｘ （０＜ ｘ ＜ １
ｘ ＝０．９ ）（１００〜５００人例えば２００人）
−−ＩＴＯを主成分とする電極（２）の構成とした。か
かる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
絶縁性酸化珪素の発生を防ぐごとができ、高信頼性を有
せしめることができた。
Ｃ１−ｘ Ｏ＜ ｘ ＜ １ ｘ ＝０．８ （１００
〜５００ 人１列えば２００ 人）−Ｉ型Ｓｌ （Ｓｉ
： Ｏ： ＨＯ，１〜３ メ１例えば０．５ ｐ ）
−Ｎ型Ｓｉ （５００人〜１μ例えば０．２（１０） ／７） −Ｎ型ＳｉｘＣ１−ｘ （０＜ ｘ ＜ １
ｘ ＝０．９ ）（１００〜５００人例えば２００人）
−−ＩＴＯを主成分とする電極（２）の構成とした。か
かる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
絶縁性酸化珪素の発生を防ぐごとができ、高信頼性を有
せしめることができた。
実施例１
この実施例は第４図にその概要を示すが、光電気プログ
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。 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。
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。 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。
即ち、第４図において（Ａ）は記憶の書き込みを示し、
（Ｂ）は読み出しを示す。図面においてガラス、セラミ
ック、有機フィルム等の絶縁基板（４）、＜１００〜５
００μの厚さ）上に第１の導電型電極（３）を反射性電
極（例えばアルミニューム）、（９）、 ＣＴＯ（例え
ば酸化スズ〉（８）とにより０．５（１１） 〜１μの厚さに形成した。さらにこの−にに前記したご
ときＰＩＮ接合を有して１層中に酸素、水素が添加され
た珪素を主成分とした非単結晶半導体（１）を０．７
μの厚さに形成した。さらにその上側にｒＴＯのＣＴＯ
（２）を全面に形成した。この基板はレコード坂と同様
のディスク形状を有している。マイクロ・コンピュータ
（３２）により番地を制御させて窒素レーザ光（３５）
（発光波し３３７ｎｍ ）を発光源（３５）より照射し
てビーム径は１〜１００μφ例えば５μφとした。かか
る５００ｒ＋ｍ以下の短波長光の紫外光を１００〜２０
００ｍＷ／ｃｄの強度で加えることにより、再結合中心
を生成し、電気伝導度は第３図における「０」を有せし
めた。かくして例えば（２４＞、＜２６）に「０」を書
き込んだ。結果として他の番地（２５）はＩｌｌとなっ
た。
（Ｂ）は読み出しを示す。図面においてガラス、セラミ
ック、有機フィルム等の絶縁基板（４）、＜１００〜５
００μの厚さ）上に第１の導電型電極（３）を反射性電
極（例えばアルミニューム）、（９）、 ＣＴＯ（例え
ば酸化スズ〉（８）とにより０．５（１１） 〜１μの厚さに形成した。さらにこの−にに前記したご
ときＰＩＮ接合を有して１層中に酸素、水素が添加され
た珪素を主成分とした非単結晶半導体（１）を０．７
μの厚さに形成した。さらにその上側にｒＴＯのＣＴＯ
（２）を全面に形成した。この基板はレコード坂と同様
のディスク形状を有している。マイクロ・コンピュータ
（３２）により番地を制御させて窒素レーザ光（３５）
（発光波し３３７ｎｍ ）を発光源（３５）より照射し
てビーム径は１〜１００μφ例えば５μφとした。かか
る５００ｒ＋ｍ以下の短波長光の紫外光を１００〜２０
００ｍＷ／ｃｄの強度で加えることにより、再結合中心
を生成し、電気伝導度は第３図における「０」を有せし
めた。かくして例えば（２４＞、＜２６）に「０」を書
き込んだ。結果として他の番地（２５）はＩｌｌとなっ
た。
この記憶の書き込みは基板全体を殺菌灯（２５３７人）
を照射して「０」の絶縁性としておき、逆にＣＯレーザ
（ウェーブガイド型）にて１０．６μの遠赤外光を照射
して特定の領域を１１」としてもよい。
を照射して「０」の絶縁性としておき、逆にＣＯレーザ
（ウェーブガイド型）にて１０．６μの遠赤外光を照射
して特定の領域を１１」としてもよい。
かかる方式の方が読み出し時におけるノイズマ（１２）
一ジンを向−１ニさせることができるという特徴を有す
る。
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（記憶情報が変化しない範囲で強い）光照射
をアルゴンレーザ（４８８ｎｍ、 ５１５ｎ＞＜３３）
を読み出しを行う番地に照射して指定した。その番地を
コンピュータ（３２）にインプットし、その信号に同期
して電気パルス（２９）を加えた。そしてこの光照射さ
れた検出番地の情報を抵抗（２６）により検出（３１）
した。
番地に弱い（記憶情報が変化しない範囲で強い）光照射
をアルゴンレーザ（４８８ｎｍ、 ５１５ｎ＞＜３３）
を読み出しを行う番地に照射して指定した。その番地を
コンピュータ（３２）にインプットし、その信号に同期
して電気パルス（２９）を加えた。そしてこの光照射さ
れた検出番地の情報を抵抗（２６）により検出（３１）
した。
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。
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抵抗領域（４４）、＜ ４６ ）
が第５図（Ｂ）のごとく形成される。（４４＞、＜ ４
５ ）、＜ ４６ ）は第４図（Ａ）の（２４＞、（２
５＞、＜ ２６ ）に対応している。
クの一部に選択的に高抵抗領域（４４）、＜ ４６ ）
が第５図（Ｂ）のごとく形成される。（４４＞、＜ ４
５ ）、＜ ４６ ）は第４図（Ａ）の（２４＞、（２
５＞、＜ ２６ ）に対応している。
また読み出しは第５図＜ ｃ ）、＜ Ｄ ）に示され
ているが、電圧（２９）を光に同期して印加し、その出
力電位を第５図（Ｄ）に示すごと＜ （３Ｂ＞、＜３９
）として得ることができた。
ているが、電圧（２９）を光に同期して印加し、その出
力電位を第５図（Ｄ）に示すごと＜ （３Ｂ＞、＜３９
）として得ることができた。
（１３）
即ちこの光メモリ （プログラムＲＯＭ ’）は光によ
りレコード板状のディスクの一部を高抵抗領域または低
抵抗領域とし、他部を逆に相対的に低抵抗領域または高
抵抗領域としたもので、また読み出しも番地の指定を光
にて非接触で行い、読み出しを電気伝導とするため、非
接触の光電気読み出しを可能とした。このためいわゆる
光電気書込みの書き換え可能な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可能な光デイスクメモ
リとはまったく原理を異にしている。さらにその記憶情
報の書き換えが可能であり、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。
りレコード板状のディスクの一部を高抵抗領域または低
抵抗領域とし、他部を逆に相対的に低抵抗領域または高
抵抗領域としたもので、また読み出しも番地の指定を光
にて非接触で行い、読み出しを電気伝導とするため、非
接触の光電気読み出しを可能とした。このためいわゆる
光電気書込みの書き換え可能な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可能な光デイスクメモ
リとはまったく原理を異にしている。さらにその記憶情
報の書き換えが可能であり、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ごとく、本発明は非晶質珪素に
水素、酸素等の不純物を多量に添加しその可逆的な電気
伝導度の変化を制御することにより不揮発性メモリとし
たもので、同一半導体中に設けることはその実施態様で
あるこのＰＮ接合を１つではなく ＰＮＩＰＮ接合等に
よりそのｒＯＪ ｒｌＪ（］４） のコントラストを増大させることも有効であり、さらに
同一技術思想に基づく多くの応用が可能である。
水素、酸素等の不純物を多量に添加しその可逆的な電気
伝導度の変化を制御することにより不揮発性メモリとし
たもので、同一半導体中に設けることはその実施態様で
あるこのＰＮ接合を１つではなく ＰＮＩＰＮ接合等に
よりそのｒＯＪ ｒｌＪ（］４） のコントラストを増大させることも有効であり、さらに
同一技術思想に基づく多くの応用が可能である。
第１図は本発明のＮ接合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図は非単結晶半導体の電気伝導度の変化特性を示す
。 第４図は本発明の半導体メモリ装置の実施例を示す。 第５図は第４図の実施例に用いられたタイムチャー１−
を示す。 特許出願人 （１５） ギ１巴 ’Ｉ Ｏ／ Ｏ／ ＪＪ−ＪＪ 淋３め
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図は非単結晶半導体の電気伝導度の変化特性を示す
。 第４図は本発明の半導体メモリ装置の実施例を示す。 第５図は第４図の実施例に用いられたタイムチャー１−
を示す。 特許出願人 （１５） ギ１巴 ’Ｉ Ｏ／ Ｏ／ ＪＪ−ＪＪ 淋３め
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電性基板または絶縁性を有する基板上の導電層よ
りなる第１の電極上に真性または実質的に真性の非単結
晶半導体を有する非単結晶半導体と、該非単結晶半導体
上に第２の電極とを設け、前記第１または第２の電極の
少なくとも一方が透光性を有する半導体装置において、
前記半導体の電気伝導度を小さくせしめる第１の工程と
、前記半導体の電気伝導度を大きくせしめる第２の工程
とを有する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、第１または第２の
電極側から光照射された番地の電気伝導の多少を判断し
て前記番地の記憶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、５００ｎｍ以下の
短波長光を照射して半導体の電気伝導を小（１） さくせしめ、また１μ以上の長波長または１２０〜３０
０℃以上の温度での熱アニールにより電気伝導を大きく
せしめることにより記憶書き込み、書き換えを行うこと
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、非単結晶半導体は
珪素またはゲルマニュームを主成分とし、さらに酸素を
ｌＸ１０２０〜５ Ｘ １０” ｃｍ−”、水素を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 |
|---|---|---|---|
| JP58168553A JPS6059594A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 半導体メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168553A JPS6059594A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 半導体メモリ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059594A true JPS6059594A (ja) | 1985-04-05 |
Family
ID=15870154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168553A Pending JPS6059594A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 半導体メモリ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059594A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262350A (en) * | 1980-06-30 | 1993-11-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Forming a non single crystal semiconductor layer by using an electric current |
| USRE34658E (en) * | 1980-06-30 | 1994-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device of non-single crystal-structure |
| US5859443A (en) * | 1980-06-30 | 1999-01-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US6355941B1 (en) | 1980-06-30 | 2002-03-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US6900463B1 (en) | 1980-06-30 | 2005-05-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP58168553A patent/JPS6059594A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262350A (en) * | 1980-06-30 | 1993-11-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Forming a non single crystal semiconductor layer by using an electric current |
| USRE34658E (en) * | 1980-06-30 | 1994-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device of non-single crystal-structure |
| US5859443A (en) * | 1980-06-30 | 1999-01-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US6355941B1 (en) | 1980-06-30 | 2002-03-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US6900463B1 (en) | 1980-06-30 | 2005-05-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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