Wielokrotne
advertisement
Wielokrotnie zapisywalne nośniki DVD z materiałów o zmiennej fazie T.Stobiecki Katedra Elektroniki AGH 19.10. 2004 3 wykład Dostępne nośniki DVD Magneto – optyczne Materiały z zmiennej fazie (Phase change media) Zasada zapisywania, odczytu i kasowania materiałów o zmiennej fazie Stan krystaliczny i amorficzny Krystalograficzy a amorficzny Predkość przejścia pomiędzy fazami Uwalnianie energii cieplnej - Gips G = H – TS G – uwalnianie energii – Gips H – energia T – temperatura S - entorpia Temperaturowa zależność uwalniania ciepła G Przejście ze stanu krystalicznego w płynny Tm T ΔG ΔH Tm Tm – temperatura topnienia Tg – temperatura krzepniecia Wymagania co do materiału 1. Zapis 2. Stabilność zapisanych danych 3. Łatwy odczyt 4. Wymazywanie 5. Odporność i wytrzymałość na liczne cykle kasowania i zapisywania Wymagania i właściwości materiałów Wymagania pamięci Wymagania materiałów Właściwości materiału Przydatność Łatwość formowania szkła Temperatura topnienia/ułożenie warstw Przechowywanie archiwów Stabilność w fazie amorficznym Duża energia aktywacji Odczytywanie Duży stosunek S/N Duży kontrast optyczny Kasowanie Szybka rekrystalizacja Prosta faza krystalizacji, niski współczynnik lepkości Cykliczność Stabilne układanie warstw Małe naprężenia Historia wykorzystywanych materiałów 1971: Te-Ge-Sb-S 1974: Te-Ge-As 1983: Te-Ge-Sn-O 1985: Te-Sn-Se, Ge-Se-Ga 1986: Te-Ge-Sn-Au, Sb2-Se, In-Se, GeTe, Bi-Se-Sb, Pd-Te-Ge-Sn 1987: GeTe-Sb2Te3, (Ge2Sb2Te3, GeSb2Te4), In-Se_TlCo 1988: In-Sb-Te, In3SbTe2 1989: GeTe-Sb2Te3-Sb, Ge-Sb-Te-Pd, Ge-Sb-Te-Co, Sb2Te3-Bi2Se3 1991: Ag-In-Sb-Te Diagram fazy Minimalny czas i temperatura dla rekrystalizacji Proces zapisu Elementem dokonującym zapisu jest laser. Wiązka lasera musi mieć określoną moc i czas trwania. Efektem działania lasera jest unormowana zmiana zdolności odbicia ΔRC ( RA RC ) RC RC Proces zapisu 1 – brak zmian sieci krystalicznej 2 – przejście w fazę amorficzną 3 – rekrystalizacja materiału 4 – redukcja zdolności odbicia Proces wymazywania 1 – brak zmian sieci krystalicznej 2 – zmiana fazy na krystaliczną 3 – reamorfizacja materiału 4 – zmiana fazy na krystaliczną 5 – znaczna utrata zdolności odbicia Ograniczenia gęstości zapisu l 1,22 2 NA NA – apertura numeryczna soczewki obecnie: NA=0,5 – 0,6 w przyszłości: NA=0,8 ograniczenie ¾* λ λ – długość fali lasera obecnie: λ=780nm w przyszłości: InGaAlP λ=635nm niebieski laser λ=400nm Zwiększania gęstości zapisu Zatopione soczewki (immersion lens) Zwiększania gęstości zapisu Mikroskopia przypowierzchniowa (near-field microscopy) Zmiana rezystancji Rezystancja komórki w zależności od impulsów prądu Struktura komórki PCRAM Matryca komórek PCRAM Zalety pamięci PCRAM Duże szybkości zapisu i odczytu ( 10ns ) Niewielkie napięcia operacyjne ( >1V ) Nieskomplikowana logika sterująca Duża gęstość zapisu Łatwość integracji w układach CMOS Wysoka stabilność Niski koszt produkcji Prostota wykonania Duża trwałość 1012 cykli set/reset
