способ записи-воспроизведения цифровой информации электрическим полем на носителе инжекционного типа

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ НА НОСИТЕЛЕ ИНЖЕКЦИОННОГО ТИПА, при котором в процессе записи кодируют информацию в цифровой форме, на информационную дорожку носителя со стороны диэлектрического слоя, покрывающего полупроводниковую подложку p- или n-типа проводимости в соответствии с записываемой информацией, локально воздействуют электрическим полем электрода полярности, необходимой для формирования на носителе локальных областей обедненного слоя полупроводника, обеспечивающих изменение электрической емкости между электродом и носителем, которые взаимно перемещают, а в процессе воспроизведения информации осуществляют взаимное перемещение электрода и носителя вдоль информационной дорожки и воспроизводят записанную информацию путем декодирования изменений электрической емкости, отличающийся тем, что, с целью обеспечения многократной перезаписи без предварительного стирания ранее записанной информации и увеличения плотности записи, в процессе записи дисковый носитель помещают с воздушными зазорами между проводящими неподвижными поверхностями , запись ведут электродом, обеспечивающим одновременное формирование независимых электрических полей на нескольких параллельных информационных дорожках, емкостную связь непосредственно между электродом и проводящими поверхностями устанавливают слабее емкостной связи между электродом и дисковым носителем, которую устанавливают более слабой, чем емкостную связь между дисковым носителем и проводящими поверхностями, дисковый носитель приводят во вращение и подбирают полярность кодирующих импульсов информации, обеспечивающую создание или устранение обедненного слоя в локальных областях полупроводникового слоя вдоль информационных дорожек, а в процессе воспроизведения носитель приводят во вращение и осуществляют воспроизведение записанной информации через тот же электрод, что и при записи, а декодирование производят для электрической емкости между электродом и проводящими поверхностями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике накопления информации и может быть использовано в компьютерной технике, в устройствах обработки цифровой информации.

Известен способ магнитной записи/воспроизведения цифровой информации на дисковом носителе, при котором запись осуществляется периферийными (с малой напряженностью) областями дипольного по характеру магнитного поля, создаваемого записывающей головкой, ось которого параллельна поверхности дискового носителя.

В известном способе эффект записи информации возникает в результате изменения ориентации магнитных доменов в рабочем слое носителя, обладающем ферромагнитными свойствами, что накладывает известные ограничения на допустимое количество актов перезаписи. Также к недостаткам следует отнести то, что способ не позволяет перезаписывать информацию без предварительного стирания ранее записанных данных, а также ему присуща низкая плотность записи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ, при котором носитель информации, состоящий из подложки из полупроводникового материала "р" или "n" типа проводимости, покрытой с одной стороны диэлектрической пленкой, а с другой проводящей пленкой, и электрод относительно перемещают, на носитель через электрод воздействуют электрическим полем промодулированным в соответствии с информационным сигналом до записи на носителе информационных элементов с измененной величиной емкостной связи между электродом и носителем информации, а воспроизведение производят путем сканирования электpодом поверхности носителя и регистрации изменений электрической емкости между электродом и участками с записью и без записи информационных элементов на носителе информации.

Недостатком способа является низкая скорость записи/воспроизведения информации, низкая плотность записи и невозможность последующей перезаписи информации без стирания ранее записанных данных.

Цель изобретения - обеспечение многократной перезаписи без предварительного стирания ранее записанной информации и увеличение плотности записи.

Для достижения поставленной цели в способе записи/воспроизведения цифровой информации электрическим полем на носителе инжекционного типа, при котором в процессе записи кодируют информацию в цифровой форме, на информационную дорожку носителя со стороны диэлектрического слоя, покрывающего полупроводниковую подложку "р" или "n" типа проводимости в соответствии с записываемой информацией локально воздействуют электрическим полем электрода полярности, необходимой для формирования на носителе локальных областей обедненного слоя полупроводника, обеспечивающих изменение электрической емкости между электродом и носителем, которые взаимно перемещают, а в процессе воспроизведения информации осуществляют взаимное перемещение электрода и носителя вдоль информационной дорожки и воспроизводят записанную информацию путем декодирования изменений электрической емкости, в процессе записи дисковый носитель помещают с воздушными зазорами между проводящими неподвижными поверхностями, запись ведут электродом, обеспечивающим одновременное формирование независимых электрических полей на нескольких параллельных информационных дорожках, емкостную связь непосредственно между электродом и проводящими поверхностями устанавливают слабее емкостной связи между электродом и дисковым носителем, которую устанавливают более слабой, чем емкостную связь между дисковым носителем и проводящими поверхностями, дисковый носитель приводят во вращение и подбирают полярность кодирующих импульсов информации, обеспечивающую создание или устранение обедненного слоя в локальных областях полупроводникового слоя вдоль информационных дорожек, а в процессе воспроизведения носитель приводят во вращение и осуществляют воспроизведение записанной информации через тот же электрод, что и при записи, а декодирование производят для электрической емкости между электродом и проводящими поверхностями.

Сущность способа поясняется на примере работы устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство, реализующее способ, приведено на чертеже и содержит носитель информации в виде диска 1, проводящие неподвижные поверхности в виде дискеты 2 носителя информации, электрод 3, выполненный в виде гребенки из нескольких не связанных между собой электрически штырьковых электродов, блок переключателя "запись/воспроизведение" 4, блок записи 5, блок воспроизведения 6, электродвигатель 7, блок позиционирования держателя 8 электродов 3, блок питания 9.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При записи информационный сигнал поступает в блок записи 5, где формируются импульсы положительной или отрицательной полярности необходимого уровня, которые через блок переключателя "запись/воспроизведение" 4 (режим записи) подаются на электрод 3 в виде гребенки не связанных между собой электрически штырьковых электродов. Запись может производиться как каждым штырьком электрода 3 в отдельности, так и одновременно всеми штырьками электрода, что позволяет значительно повысить скорость и плотность записи информации.

Вращение от электродвигателя 7 передается носителю информации 1 в форме диска, который размещен между проводящими поверхностями (плоскостями дискеты 2) таким образом, что между ним и плоскостями дискеты оставались с обеих сторон воздушные зазоры. Емкостную связь непосредственно между электродом 3 и плоскостями дискеты 2 устанавливают слабее емкостной связи между электродом и носителем информации 1, которую устанавливают более слабой, чем емкостную связь между носителем информации и плоскостями дискеты. На вращающемся носителе информации 1 возникают или нет (в зависимости от полярности напряжения записывающего информационного импульса) области обедненного основными носителями слоя полупроводника, в результате чего меняется электрическая емкость системы электрод 3-носитель информации 1-плоскости дискеты 2. С помощью блока позиционирования держателя 8 электродов осуществляется установка положения держателя электродов относительно информационных дорожек носителя информации. Требуемые напряжения питания для всех блоков устройства подаются от блока питания 9.

При воспроизведении записанной информации возникает изменение величины электрической емкости системы электрод 3-носитель информации 1-плоскости дискеты 2 при вращении носителя информации в зависимости от наличия или отсутствия возникших при записи областей обедненного основными носителями слоя полупроводника в различных локальных областях носителя информации 1. При воспроизведении используется тот же электрод, что и при записи и его штырьки располагаются вдоль соответствующих информационных дорожек носителя информации 1. Система электрод 3-носитель информации 1-плоскости дискеты 2 включена через переключатель (блок переключателя "запись/воспроизведение") 4 (режим воспроизведения) в колебательный LC-контур электронной схемы блока воспроизведения 6, благодаря чему в нем формируются информационные воспроизведенные импульсы со стандартными уровнями напряжения.

При реализации устройства использовался информационный носитель в форме диска из кремния ("р" или "n" проводимости) со слоем диэлектрика Ba_xSr_1-xTiO₃. Полученные результаты: плотность записи 8х10⁴ бит/мм², время хранения 10⁴ час, количество актов перезаписи 10⁷, скорость выборки информации через один штырек электрода 10⁵ бис/с. (56) Серия "Перспективы развития вычислительной техники" в 11 томах, под ред. Ю. М. Смирнова, М. , "Высшая школа", 1989, т. 9. с. 175.

Патент ФРГ N 3041414, кл. G 11 B 9/04, 1983.