[實用新型]一種光場探測元件

有效

• 申請號: 201220443596.9
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN202749404U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 王輝;俞崇祺;黃旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/0352;H01L31/0224
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本實用新型涉及存儲器技術領域，特別是涉及一種光場探測元件。

背景技術

計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入單元和輸出單元這五個基本組成部分。其中存儲器的作用是存儲程序和數據。存儲器的主要存儲介質有半導體電路、磁性記錄介質、光存儲介質等。半導體介質主要用于主存儲器又稱主存或內存。磁性記錄介質和光存儲介質則用于輔助存儲器又稱外存。常見的輔助存儲器有硬盤、光盤等。在數字計算機中，信息以二進制代碼的形式表示，所以任何存儲器都需要設計一種方式來表示二進制中的1和0兩種狀態。

目前主流的機械硬盤是用磁性材料作為存儲介質的，使用基于法拉第電磁感應的寫入磁頭改變記錄盤上磁性單元的狀態，使用基于巨磁阻效應的讀出磁頭來讀取記錄盤上的信息。光存儲指以光電工程之方法，將資料儲存于光學可讀的介質上，以進行資料的儲存。電腦所使用的只讀記憶光碟以及藍光光碟等光學碟片就是光儲存的應用。光盤上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反射，通過光場傳感器感應，再轉化為0、1的數字信號就成了光存儲。

還有一種存儲方式是磁光存儲，它是磁存儲和光存儲的結合。磁光存儲是用一束強激光聚焦到磁光記錄介質薄膜上，熱磁寫入和擦除信息。利用極向磁光克爾效應來讀取信息。用一束線偏振光照射到記錄信息的磁光介質上，發射光偏振面相對于入射光偏振面旋轉一定的角度。對于一個已經寫入信息的磁光介質，磁疇局部磁矩取向不同，反向光偏振面的偏振方向就不同，這樣就能通過測量反射光來讀取信息。

從光存儲誕生至今，很多科學家都在致力于提高信息的存儲密度。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種光場探測元件，用以提高光存儲器密度的目的。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種光場探測元件，包括：半導體襯底；形成于所述半導體襯底上的氧化物層；形成在所述氧化物層上的金屬薄膜層；形成在所述金屬薄膜層上的擋光層，所述擋光層的一端設有透光孔；分別設置在所述金屬薄膜層兩端的第一電極和第二電極；分別與所述第一電極和第二電極連接的第一電極引線和第二電極引線。

可選地，所述金屬薄膜層的厚度為1nm~50nm。

可選地，所述金屬薄膜層的厚度范圍為4.0nm~9.0nm。

可選地，所述金屬薄膜層包括單一金屬或金屬合金。

可選地，所述單一金屬為Ti、Co或Cu。

可選地，所述氧化物層為氧化物半導體層或金屬氧化物層。

可選地，所述氧化物半導體層為SiO₂氧化物層或NiO氧化物層；所述金屬氧化物層為TiO₂氧化物層。

可選地，所述氧化物層的厚度范圍為0.1nm~138nm。

可選地，所述氧化物層的厚度范圍為1.0nm~1.5nm。

可選地，所述的第一電極和第二電極采用金、銀、鋁、銅、鉑、銦或錫金金屬材料，制成一個點或是一條線。

可選地，還包括形成在所述金屬薄膜層上的擋光層，所述擋光層的一端設有透光孔。

如上所述，本實用新型的一種光場探測元件，具有以下有益效果：

1、本實用新型的光場探測元件根據激光照射金屬薄膜層產生的光致電阻效應，可以用電阻的極性變化狀態表示存儲單元有光和無光兩種狀態，電阻隨激光照射位置變化的空間分辨率非常高，因而本實用新型的光光場探測元件可以顯著提高光存儲器的密度。

2、本實用新型結構簡單，可廣泛應用于光控電阻器、光控二極管和超大信息存儲器等領域，適用于大規模工業生產應用。

附圖說明

圖1顯示為本實用新型的一種光場探測元件的結構示意圖。

圖2至圖7顯示為本實用新型的一種光場探測元件中Ti金屬薄膜層的電阻測試過程圖。

圖8顯示為本實用新型的一種光場探測元件中Ti金屬薄膜層的電阻隨激光位置變化圖。

圖9顯示為本實用新型的一種光場探測元件縱向電阻隨激光位置變化圖。

圖10顯示為本實用新型的一種光場探測元件中半導體襯底的電阻隨激光位置變化圖。

圖11顯示為本實用新型的一種光場探測元件中Ti金屬薄膜層、縱向和半導體襯底的電阻對比圖。

圖12顯示為本實用新型的一種光場探測元件中Ti金屬薄膜層A、B兩點之間的距離和半導體襯底上E、F兩點之間的距離與電阻率的變化關系圖。