电子俘获光存储技术

２ 碱 土金 属硫 化 物 红井读 出存 储
并 没有得 到推 广 。可 见 这其 中还有 技 术 问题 没有
一 ｌ８ ９ ６年 ｌ ｄ ｙ ｒ首 先 提 出 利 用 Ｉａ～Ⅵ ｂ化 解 决 。这 不 仅 需 要 各 个 ， 家 和 研 究 机 构 在 技 术 上 ｉ ｍａ ｅ ｎ Ｉ 台 物 中 某 些 杂 质 离 子 的 电子 在 光 的 作 用 下 被 陷 阱 的 投 人 ， 必 要 的 时候 还 需 要 联 台 起 来 形 成 一 个 行
高 （ Ｗ 量 级 ） 响应 快 （ 达 几十 ｍ ） ， 可 。而 更 多 的 材 料 多 数 对 环 境 有 害 ， 如 硫 化 物 ， 在 生 产 中 也 的 应 用 是 利 用 它 可 擦 除 ， 响 应 快 ， 做 非 线 性 光 学 极 易 造 成 污 染 ； 其 四 ， 从 长 远 角 度 考 虑 ， 比如 利 元 件 ， 或 者 做 布 尔 运 算 元 件 用 于 神 经 网 络 和 光 计 用 电子 俘 获 结 合 其 他 技 术 发 展 三 维 存 储 ， 以 及 其 算 机 中 。这 类 材 料 缺 点 是 热 稳 定 性 不 好 信 号 衰 他 形 式 的 存 储 等 。 总 之 虽 然 有 些 类 型 的 电 子 俘 获 减 得 快 。 管 有 报 道 使 用这 种 材 料 与 ＣｃＤ耦 台 的 材 料 的 研 究 还 刚 刚 开 始 ， 但 是 新 材 料 的 开 发 仍 需 尽 红 外 探 测 仪 的 研 究 工 作 ，但 是 因 为 各 种 技 术 细 节 进 行 。 一 方 面 需 要 在 材 料 制 备 摸 索 ， 另 一 方 面 对 现 有 材 料 的 存 储 机 制 和 细 节 问题 的 清 楚 认 识 和 归 问题 也 只停 留在 实验 室 阶段 。 纳总 结 将对 新材料 的开 发 起到 指导 性 的 作用 。 ３ 碱 金属 卤化 物肇 蚪 光存储 电 子 俘 获 材 料 在 光 存 储 方 面 有 无 可 比 拟 的 优 最 近 碱 金 属 卤 化 物 也 开 始 作 为 光 存 储 的 电 子 俘 获 材 料 研 究 起 来 。 典 型 的 有 Ｋ ＣｌＥｕ ， ＫＢｒ 势 ， 虽 然 人 们 在 材 料 的 机 理 、 制 备 、 器 件 以 及 新 ： ： Ｅｕ 等 。辐 照 （ 人 ） 段 是 紫 外 ，激 励 （ 出 ）绿 材 料 等 方 面 做 了 很 多 有 益 的 探 讨 ， 但 要 达 到 全 面 写 波 读 光 波 段 ， 读 出 发 光 在 蓝 光 波 段 。 一 般 认 为 这 类 材 使 用 仍 需 要 做 一 些 工 作 。 机 理 方 面 还 需 要 对 整 个 料 中 电 子 陷 阱 是 阴 离 子 空 位 ， 发 光 中 心 是 Ｅｕ离 过 程 进 行 详 细 的 认 识 ， 这 样 才 能 有 的 放 矢 地 改 进 子 。 要 应 用 于 ｘ光 影 像 存 储 或 者 紫 外 影 像 存 储 ， 材 料 的 某 方 面 的 特 眭 ， 如 提 高 效 率 、 增 加 稳 定 性 主 这 种 材 料 的 持 续 读 出 信 号 随 时 间 的 衰 减 不 大 ， 因 等 ， 进 而 可 指 导 新 材 料 的 开 发 。 实 用 化 需 要 尽 此 可 以用 做 经 常 读 出 的 存 储 。 可 能的 利用 现有 的光 源条 件 ， 以降 低实 用 化 的成
Ⅸ ． 耄号煮品ｔ摹 ２ １ ０． ０Ｉ
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光
电
子
日本 和 美 国 的 一 些 公 司 已 经 推 出 使 用 Ｍ ＦＸ 型 电 化 学 合 成 、 生 长 晶 体 等 方 法 来 制 备 ， 这 还 需 要 通 子 俘 获 材 料 做 成 像 、 存 储 器 件 的 医 用 ｘ 光 透 视 仪 过 与现 有 制 备 方 法 的 比 较 来 摸 索 等 产 品 。使 用 Ｍ Ｆｘ型 材 料 的 存 储 优 点 是 灵 敏 可 反 复 使 用 、易 于 集 成 数 字 系 统 。 缺 点 是 读 出 信 号
用 方 便 灵 活 等 优 点 。本 文 综 合 介 绍 了 近 年 来 在 电 及 掺 杂 ， 得 到 了 不 同 波 段 的 存 取 。 电 子 俘 获 材 料 子俘 获材 料领 域 内的一些 研究 和 应用 进展 。 的读 写 波 长 由材料 中的 发 光 中心决 定 的 。
技 术 原 理
空间。
约 了 推 广 使 用 ； 其 二 ， 目前 研 究 得 比较 成 熟 的 几
碱 土 金 属 硫 化 物 的 主 要 读 出 波 段 的 近 红 外 ， 种 材 料 都 存 在 性 质 不 太 稳 定 的 问 题 ， 主 要 的 是 潮
因此 除 了可 以用 做存 储 外， 也 是一 种 很好 的实现 解 ． 而且 受 热后 存储 的 内容 不 稳定 ， 易丢 失 。这 红 外 光 激 励 材 料 。 而 且 电 子 俘 获 材 料 探 测 灵 敏 度 需 要 考 虑 比较 简 单 适 用 的 封 装 ； 其 三 ， 目 前 使 用
同 俘 获 和 释 放 的 现 象 ， 发 展 了 一 种 新 的 可 擦 除 光 存 业 的 协 议 ， 时 与 信 息 产 业 的 相 关 协 议 规 范 结 合 ，
储 系 统 。 提 出 了 电 子 俘 获 材 料 这 个 概 念 。 型 的 更 有 利 于 实 用 化 推 广 。 并 典 材 料 有 Ｓ Ｓ： ， ｍ ， Ｃａ Ｅｕ Ｃ ［ 等 双 稀 土 掺 杂 ， ｒ Ｅｕ Ｓ Ｓ： ， ｅ Ｉ 也 有 报 道 单 稀 土 离 子 掺 杂 的 ，如 Ｃ Ｓ Ｃｅ等 。这 类 ａ：
光 技 术 的 不 断 成 熟 ， 尤 其 是 半 导 体 激 光 器 的 成 熟 时 （ 读 出 光 ，能 量 小 于 写 人 光 ） 阱 中 的 载 流 子 即 ，陷 应用 ，使得 光存 储从 最 初 的微 缩 照相 发展 成 为快 （ 电子 和 空 穴 ） 离 陷 阱 而 与 发 光 中 心 复 合 发 光 。 脱 图 捷 、方 便 、容 量 巨 大 的 存 储 技 术 ，各 种 光 ＲｏＭ 纷 １中 ，过 程 ｌ 示 晶 体 受 电 离 辐 射 产 生 跃 过 禁 带 的 表
纷 亮 像 ， 到 最 近 的 ＤＶＤ－ＲＯＭ 发 布 之 时 ， 双 面 自 由 电子 和 空 穴 ，过 程 ２ ４表 示 自 由 电 子 被 俘 获 ５２ ．５英 寸 大 小 已 经 可 以 存 储 １ Ｇ 比 特 的 数 据 。 ０
并 暂 时 存 储 在 陷 阱 中 ，过 程 ３、５存 储 在 陷 阱 中 的
的 优 点 外 ， 还 具 有 响 应快 ， 写 次数 多， 擦 制 备 方 便 ， 造 价 低 ， 应
圈 １ 电子 俘获 光存储 碌理 示 意固
ｏ ０ ０
可 能 在 禁 带 中形 成 一 些 定 域 能 级 ，定 域 能 级 的 不 同 ， 直 接 影 响 了 激
发 、激 励 以 及 激 励 发 光 的 不 同 。电 子 俘 获 材 料 正 是 选 择 了不 同 基 质 以
这个 问题 展开 研 究 ，先 后 提 出 了光 致 变 色存 储 ，
写 人 过 程 。 电 子 俘 获 光 存 储 的 写 人 （ 发 ） 读 出 激 ，
（ 励 ） 波 长 范 围 ， 受 激 的 基 质 的 晶 格 影 响 ，也 受 杂质 原子，晶格缺 陷， 以及 一 些 破 坏 晶 格 周 期
光 谱 烧 孔 材 料 光 存
储 ， 电子 俘 获材料 光 存 储 等 新 型 存 储 方 珐 、 ，其 中 电子俘 获光
存 储材 料 的研 究 比较
突 出 ，在某 些 方 面几 ．
性 的 界 面 等 的 影 响 。破
坏 了 晶 格 的 周 期 性 ，就
乎 达 到 了实 用 化 。 电子 俘 获 光 存 储 技 术 除 了高 密 度 存 储
２实 用 化改 进
目前 对 于 这 种 材 料 的 实 用 还 处 于 开 发 阶 段 。
祛 的 持 续 读 出 衰 减 快 ， 重 复 读 的 次 数 有 限 重 复 需 材 料 的 封 装 ， 制 成 器 件 的 方 ｌ 工 艺 ， 与 之 配 套 的 要 使 用 较 高 温 度 热 漂 白 加 光 漂 白 ， 在 配 套 技 术 方 生 产 、 试 设 备 研 制 等 具 体 技 术 问题 还 有 待 解 决 。 测 面 仍 需要 突破 。 目前 仅 有 美 国 和 日本 几 家 公 司有 少 量 实 验 室 样 品 ，
与 磁 介 质 存 储 相 比 光 存 储 技 术 寿 命 长 ， 非 接 电子 和 空 穴 在 受 可 见 光 或 红 外 光 激 励 时 跃 迁 出 陷 触 式 读 ／写 ， 信 息 的 载 噪 比 （ ＣＮＲ ）高 ， 信 息 位 阱 ，叉 处 于 自 由状 态 ，过 程 ６、７ 表 示 这 些 自 由 、８ 的 价 格 低 ， 但 是 不 足 也 是 明 显 的 ： 光 盘 机 价 格 较 电子 和 空 穴 可 以在 材 料 中 的 某 些 发 光 中 心 离 子 的 贵 ， 传 输 速 率 低 ， 重 复 擦 写 技 术 尚 不 成 熟 。 主 要 局 域 能 级 上 发 生 复 合 ， 而 把 它 们 所 带 的 能 量 队一 的 问 题 集 中在 了 重 复 擦 写 技 术 上 ， 研 究 人 员 针 对 定 波 长 的 能量 （ 释 放 出来 从 而 完 成 整 个 读 出 及 ｈ ｕ）
被 俘 获 在 晶 体 内 部 的 陷 阱 中 ， 从 而 将 辐 照 能 量 存 存 储 时 ， 典 型 的 Ｂａ ＦＣ］ＥＵ 材 料 写 人 使 用 ｘ 射 ： 储 起 来 ， 当 受 到 光 激 励 时 （ 长 比 辐 照 光 长 ） ｇ 线 ，读 出 光 波 长 范 围 是 ４ ０～７ ０ ｍ，读 出 发 光 波 波 ，ｉ＿ ０ ０ｎ 些 电 子 和 空 穴 脱 离 陷 阱 而 复 合 发 光 。 因 而 这 种 材 长 范 围 是 ３ ０～４ ０ ｍ。 ８ ０ｎ