专利名称：信息存储介质及其制造方法以及信息存储设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息存储介质，更具体地，涉及使用纳米晶粒子的信息存储 介质、该信息存储介质的制造方法、以及包含该信息存储介质的信息存储设备。
背景技术：
在广泛用于计算机的主要存储设备的硬盘驱动器(HDD)中，通过在信 息存储介质旋转时将读/写头悬浮于该信息存储介质上方来读取或写入信息。 在这种HDD中，通常使用磁性纪录方法。也就是说，在常规HDD中，使 用磁场形成沿第一方向和与第一方向相反的方向(下文中称为第二方向)磁 化的多个磁畴，沿第一和第二方向磁化的磁畴分别对应于数据值"O"和'T，。 使用磁性记录方法的HDD的记录密度在过去几十年内迅速增大。然而，由 于超顺磁效应而难以实现500Gb/in2或更高的记录密度。因此，为了克服记录密度的上述限制，最近已经提出了各种解决方案， 比如图案化介质、热辅助磁性记录(HAMR)、铁电存储介质或者探针记录。 然而，所有这些技术目前在经济上都是不可行的。发明内容本发明提供了一种具有高记录密度的信息存储介质、该信息存储介质的 制造方法、以及包含该信息存储介质的信息存储设备。根据本发明一个方面，提供了一种信息存储介质，包括导电层；第一 绝缘层，形成于该导电层上；纳米晶层，形成于该第一绝缘层上并包括可以 俘获电荷的导电纳米晶粒子；以及第二绝缘层，形成于该纳米晶层上。该纳米晶层可以是单层或多层结构。该导电纳米晶粒子可以是金属纳米粒子或半导体纳米粒子。该金属纳米 粒子可由选自Pt、 Pd、 Ni、 Ru、 Co、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Fe、 Os、 Rh、 Ir、 Ta、 Au和Ag组成的组中的至少一种金属形成。该半导体纳米粒子可由选自iv族半导体、n-vi族化合物半导体、in-v族化合物半导体以及iv-vi族化 合物半导体组成的组中的至少一种半导体形成。该导电纳米晶粒子可以分布在绝缘材料基体中。该纳米晶层可包括该导 电纳米晶粒子和绝缘纳米晶。该导电纳米晶粒子可涂覆有绝缘材料。每个该第一绝缘层和该第二绝缘层可由选自Si02、SiOxNy、Zr02、Hf〇Nx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi。2和HfSi()xNy组 成的组中的至少一种材料形成。该导电层可由金属形成。该信息存储介质可进一步包括形成于该第二绝缘层上的保护层。润滑剂 可涂覆在该保护层上。根据本发明一个方面，提供了一种信息存储介质的制造方法，包括在 衬底的表面上形成导电层；在该导电层上形成第一绝缘层；在该第一绝缘层 上形成具有导电纳米晶的纳米晶层；以及在该纳米晶层上形成第二绝缘层。形成纳米晶层可包括在该第一绝缘层上施加该导电纳米晶和绝缘纳米 晶的分散体(dispersion)且随后干燥。该方法可进一步包括烧结该绝缘纳米 晶粒子。形成纳米晶层可包括在该第一绝缘层上施加绝缘纳米晶粒子的第一分 散体并干燥该第 一分散体以形成绝缘纳米晶涂层；在该绝缘纳米晶涂层上施 加导电纳米晶粒子的第二分散体并干燥该第二分散体以形成导电纳米晶涂 层；以及在该导电纳米晶涂层上施加该绝缘纳米晶粒子的第三分散体并干燥 该第三分散体。该方法可进一步包括在该第二绝缘层上形成保护层，且可进一步包括在 该保护层上形成润滑剂涂层。根据本发明一个方面，提供了一种信息存储设备，包括信息存储介质； 以及信息读/写头，其在该信息存储介质的表面之上移动以将信息记录在该信 息存储介质内或者从该信息存储介质读取信息，其中该信息存储介质包括 导电层；第一绝缘层，形成于该导电层上；纳米晶层，形成于该第一绝缘层 上并包括可以俘获电荷的导电納米晶粒子；以及第二绝缘层，形成于该纳米晶层上。该信息读/写头可包括半导体衬底，其包括面向该信息存储介质的第一 表面和接触该第一表面的端部的第二表面；沟道区，其从该第一表面的该端 部的中心部分朝该第二表面延伸并掺杂有第一浓度的掺杂剂；源极区和漏极区，分别形成于该沟道区的侧部上并掺杂有第二浓度的掺杂剂，该第二浓度高于该第一浓度；绝缘膜，形成于该第二表面上的该沟道区上；以及写电极， 形成于该绝缘膜上。当电压施加于该信息读/写头的该写电极和该信息存储介质的该导电层 之间时，通过由该导电纳米晶粒子俘获从该写电极发射的电子，可以实现信 息记录。通过探测由该导电纳米晶内俘获的电子所形成的电磁场而引起的该沟 道区内的电阻变化，可以实现信息读取。该半导体衬底可以是p型半导体，且该沟道区、该源极区和该漏极区可 掺杂有n型掺杂剂。此外，该半导体衬底可以是n型半导体，且该沟道区、该源极区和该漏极区可掺杂有p型掺杂剂。第一和第二电极可分别形成于在该半导体衬底的第二表面上形成的该源极区和漏极区上。空气支承面(air bearing surface ， AB S )图案可形成于该半导体衬底的第一表面上。
通过结合附图详细描述本发明的示范性实施例，本发明的上迷和其它特征及优点将更加显而易见，附图中图1为说明根据本发明一实施例的信息存储介质的示意性剖面图；图2至图5为说明根据本发明一实施例的信息存储介质的制造方法的剖面图；图6为根据本发明一实施例的信息存储设备的透视图； 图7为根据本发明一实施例，图6的信息存储设备的信息读/写头的透视 放大图；以及图8为说明根据本发明一实施例，图6的信息存储设备的剖面图。
具体实施方式
现在参考附图更全面地描述本发明，其中在附图中示出了本发明的示范 性实施例。在图中，为了清楚而夸大层和区域的厚度，且相同的附图标记表 示相同元件。此外，下文所述实施例是示范性的，可以以各种形式实施。图1为说明根据本发明一实施例的信息存储介质100的示意性剖面图。参考图1，根据本发明本实施例的信息存储介质100包括导电层112、 第一绝缘层114、纳米晶粒子层120及第二绝缘层124。衬底(未示出)设 于导电层112的表面上，该表面与设有第一绝缘层114的表面相反。导电层 112可由金属形成。第一绝缘层114形成于导电层112的表面上。第一绝缘层114可由选自 Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf〇2、 HfSi02、 ZrSiCb和HfSiOxNy组成的组中的至少一种材料形成，但不限于此。 这些材料在本领域中是已知的且可以从商业来源获得。具有可以俘获电荷的导电纳米晶粒子121的纳米晶层120形成于第一绝 缘层114的表面上，该表面与导电层112所接触的表面相反。导电纳米晶粒 子121具有几纳米的尺寸，且每个对应于单元信息。因此，根据本实施例的 信息存储介质100可具有1Tb/ii^或更高的记录密度。导电纳米晶粒子121可以是金属纳米粒子或半导体纳米粒子。金属纳米 粒子由选自Pt、 Pd、 Ni、 Ru、 Co、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Fe、 Os、 Rh、 Ir、 Ta、 Au和Ag组成的组中的至少一种金属形成。金属纳米粒子可具有核壳 (core-shell)结构或者多层壳结构。半导体纳米粒子可由选自IV族半导体、 II-VI族化合物半导体、m-v族化合物半导体以及IV-VI族化合物半导体组 成的组中的至少一种半导体材料形成。更具体而言，IV族半导体纳米粒子 可由选自Si 、 Ge、 SiC和SiGe组成的组中的半导体材料形成。II-VI族化合 物半导体纳米粒子可由选自CdSe、 CdTe、 ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 ZnO、 HgS、 HgSe、 HgTe、 CdSeS、 CdSeTe、 CdSTe、 ZnSeS、 ZnSeTe、 ZnSTe、 HgSeS、 HgSeTe、 HgSTe、 CdZnS、 CdZnSe、 CdZnTe、 CdHgS、 CdHgSe、 CdHgTe、 HgZnS、 HgZnSe、 CdZnSeS、 CdZnSeTe、 CdZnSTe、 CdHgSeS、 CdHgSeTe、 CdHgSTe、 HgZnSeS、 HgZnSeTe和HgZnSTe组成的组中的至少一种半导体 材料形成。III-V族化合物半导体纳米粒子可由选自GaN、 GaP、 GaAs、 GaSb、 A1N、 A1P、 AlAs、 AlSb、 InN、 InP、 InAs、 InSb、 GaNP、 GaNAs、 GaNSb、 GaPAs、 GaPSb、 A1NP、 AlNAs、 AlPAs、 AlPSb、 InNP、 InNAs、固Sb、 InPAs、 InPSb、 GaAlNP、 GaAlNAs、 Ga層Sb、 GaAlPAs、 GaAlPSb、 Ga謹P、 GalnNAs、 GalnNSb、 GalnPAs、 GalnPSb、 InAlNP、 InAlNAs、 InAlNSb、 InAlPAs和InAlPSb 组成的组中的至少一种半导体材料形成。IV-VI族化合物半导体纳米粒子可 由选自SnS、 SnSe、 SnTe、 PbS、 PbSe、 PbTe、 SnSeS、 SnSeTe、 SnSTe、 PbSeS、PbSeTe、 PbSTe、 SnPbS、 SnPbSe、 SnPbTe、 SnPbSSe、 SnPbSeTe和SnPbSTe组成的组中的至少 一种半导体材料形成。所述半导体或金属材料可以均匀或 不均勻地分布在各个纳米粒子内。例如，当纳米粒子具有核壳结构或多层壳 结构时，半导体或金属材料的浓度可以在各个层内变化。纳米晶粒子可具有各种形状。纳米晶粒子的制备在本领域中是已知的， 例如见美国专利No. 5,505,928，其全部内容在此引入作为参考。导电纳米晶 粒子121在其表面上可涂覆有绝缘材料。纳米晶层120可具有布置于绝缘基体(insulating matrix) 122内的导电纳 米晶粒子121。绝缘基体122可由与用于形成下绝缘层114的材料相同的材 料形成，例如，选自由Si02、 SiOxNv、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSiCb和HfSiOxNy组成的组中的至少一种材 料。如图1所示出的纳米晶层120也可以由导电纳米晶粒子121和绝缘纳米 晶粒子122，形成，如图3所示。尽管未示出，但纳米晶层120可由涂覆有绝 缘材料的导电纳米晶粒子121形成。图1示出了单层的纳米晶层120，不过 纳米晶层120可具有多层结构。第二绝缘层124形成于纳米晶层120上。第二绝缘层124可由与用于形 成下绝缘层114的材料相同的材料形成，例如，选自由Si02、 SiOxNy、 Zr02、 Hf〇Nx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi。2和HfSiOxNy 组成的组中的至少一种材料，但不限于此。用于保护信息存储介质100的表面的保护层126可进一步形成于第二绝 缘层124上。保护层126可由例如类金刚石碳(DLC)形成，或者可由各种 材料形成。润滑剂128可被涂覆以减小与下面将要描述的信息读/写头200(见 图6 )的摩擦。在上述结构中，当从信息读/写头200发射并穿过第二绝缘层124的电子 被导电纳米晶粒子121俘获时，信息被记录。此外，当由导电纳米晶粒子121探测到时，信息被读取。如此，在根据本实施例的信息存储介质100中，每 个导电纳米晶粒子121对应于单元信息。因此可以实现约1Tb/ir^或更高的 记录密度。同时，形成铁电存储介质的记录层所需的温度约为50(TC或更高； 然而，形成根据本实施例的信息存储介质100的纳米晶层120所需的温度低 于铁电存储介质的温度，例如，约为35(TC或更低。此外，铁电存储介质的记录层的厚度为10至50nm;然而，根据本实施例的信息存储介质100中， 纳米晶层120的厚度约为10nm或更小。因此，根据本实施例的信息存储介 质100与铁电存储介质相比在经济上更为可行。下面将描述信息存储介质100的制造方法。图2至图5为示出根据本发 明一实施例的信息存储介质100的制造方法的剖面图。参考图2，导电层112和第一绝缘层114依次形成于衬底IIO上。导电 层112可由金属形成。如上所述，第一绝缘层114可由选自Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta2Os、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi02 和HfSiOxNy组成的组中的至少一种材料形成，但不限于此。参考图3，导电纳米晶粒子121和绝缘纳米晶粒子122，的复合材料形成 于第一绝缘层114上。导电纳米晶粒子121可俘获电荷，且可由金属或半导 体纳米粒子形成。绝缘纳米晶粒子122，可由与如上所述用于形成绝缘层114 或124的材料相同的材料形成。该复合材料可这样形成在第一绝缘层114 的表面上施加包含导电纳米晶粒子121和绝缘纳米晶粒子122，的分散体，随 后干燥。可选地，纳米晶层120，可以利用下述方法形成。绝缘纳米晶粒子 122，的分散体被施加于第一绝缘层114的表面，随后干燥。接下来，导电纳 米晶粒子121的分散体被施加于绝缘纳米晶粒子122，的所得涂层，随后干燥。 之后，包含绝缘纳米晶粒子122，的分散体被施加以覆盖导电纳米晶粒子121， 随后干燥，从而形成纳米晶层120，。如图4所示，当绝缘纳米晶粒子122，在特定温度例如约35(TC烧结时， 可以形成包含绝缘基体122和形成于绝缘基体122内的导电纳米晶121的纳 米晶层120。尽管未示出，但纳米晶层120的导电纳米晶粒子121可在其表 面上涂覆有绝缘材料。参考图5，第二绝缘层124形成于纳米晶层120的表面上。第二绝缘层 124可由与用于形成第一绝缘层114的材料相同的材料形成。保护层126可 进一步形成于第二绝缘层124的表面上。保护层126可由例如DLC形成， 或者由各种材料形成。润滑剂128可进一步涂敷在保护层126的表面上。在 图2至图5中，纳米晶层120示为具有单层结构。然而，本实施例不限于此， 纳米晶层120可形成为具有多层结构。现在描述具有上述信息存储介质100的信息存储设备。图6为根据本发 明一实施例的信息存储设备的透视图。图7为根据本发明一实施例，图6的信息存储设备的信息读/写头200的透视放大图。图8为说明根据本发明一实 施例，图6的信息存储设备的剖面图。参考图6至图8,根据本实施例的信息存储设备包括信息存储介质100; 以及信息读/写头200，其通过在信息存储介质100的表面之上移动以将信息 写入信息存储介质100或者从信息存储介质100读取信息。信息存储介质100 为碟状并旋转。信息存储介质100与图1所示的信息存储介质100相同，因 此不再重复对其的描述。信息读/写头200枢转同时附着到摆动臂260的悬架 250,并从信息存储介质100的表面浮置。音圈马达(VCM) 270驱动摆动 臂260。信息读/写头200包括半导体衬底211，其包括面向信息存储介质100 的第一表面211a和接触第一表面211a的端部的第二表面211b;沟道区212， 其从第一表面211a的该端部的中心部分朝第二表面211b延伸并掺杂有一定 浓度的掺杂剂；源极区213和漏极区214，形成于沟道区212的两侧上并掺 杂有浓度比沟道区212内摻杂剂的浓度高的掺杂剂；绝缘膜220，其形成于 第二表面211b上所形成的沟道区212上；以及写电极210,形成于绝缘膜 220上。半导体衬底211可以是硅衬底或者绝缘体上硅(SOI)衬底。半导体衬 底211掺杂有第一掺杂剂，且沟道区212和源极区213及漏极区214掺杂有 第二掺杂剂。如果第一掺杂剂为p型掺杂剂，则第二掺杂剂为n型掺杂剂， 以及如果第一掺杂剂为n型掺杂剂，则第二掺杂剂为p型掺杂剂。沟道区212从第一表面211a的端部的中心部分朝第二表面211b延伸。 沟道区212可仅延伸到第二表面211b的一部分，且不延伸到第二表面211b 的端部。源极区213和漏极区214分别形成于沟道区212的侧部上，且可以 延伸到第二表面211b的端部。分别电连接到源极区213和漏极区214的第 一和第二电极215a和215b可以形成于第二表面211b上的源;f及区213和漏 才及区214上。当电压施加于写电极210与信息存储介质IOO的导电层112之间时，写 电极210发射电子，且写电极210 —般可由金属形成。空气支承面(air bearing surface, ABS)图案216可形成于半导体衬底211的第一表面211a上，使得 信息读/写头200可以从信息存储介质100的表面浮置。参考图8，在具有上述结构的信息存储设备中，通过下述过程来记录信息。在图8中，附图标记230表示读耳又单元，该读耳又单元包括沟道区212和 源极区213及漏极区214以用于读取信息。当预定电压施加于在信息读/写头 200边缘上形成的写电极210与在信息存储介质100内形成的导电层112之 间时，电子从写电极210发射。由于隧穿效应，发射的电子穿过润滑剂128、 保护层126和第二绝缘层124,并在达到纳米晶层120时被俘获在导电纳米 晶粒子121内。如此，通过导电纳米晶粒子121来俘获从写电极210发射的 电子，信息被记录在信息存储介质100内。通过下述过程来读取所记录的信息。当信息读/写头200的沟道区212 位于预定的导电纳米晶粒子121之上时，由导电纳米晶粒子121内俘获的电 子产生的电磁场改变沟道区212内的多数载流子的数量，且多数载流子的变 化改变电阻，由此读取信息。当极性与施加于写电极210和导电层112之间 以读取信息的电压相反的电压施加于写电极210和导电层112之间时，导电 纳米晶粒子121内俘获的电子移动到写电极210，因此信息存储介质100内 记录的信息被擦除。如上所述，根据本发明，由于信息存储介质包括可以俘获电荷的导电纳 米晶粒子，因此可以实现1Tb/in2或更高的记录密度。此外，根据本发明实 施例的信息存储介质的记录层可以在比用于形成铁电存储介质的记录层的 温度更低的温度下，形成为薄于铁电存储介质的记录层。因此，根据本发明 的信息存储介质与铁电存储介质相比在经济上更为可行。尽管已经参考本发明的示范性实施例具体示出和描述了本发明，但是本 领域普通技术人员应该理解，在不背离由所附权利要求所界定的本发明的精 神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的各种变化。
权利要求
1.一种信息存储介质，包括导电层；第一绝缘层，形成于该导电层的表面上；纳米晶层，形成于该第一绝缘层上并包括导电纳米晶粒子；以及第二绝缘层，形成于该纳米晶层上。
2. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该纳米晶层具有单层或多 层结构。
3. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该导电纳米晶粒子是金属 纳米粒子或半导体纳米粒子。
4. 如权利要求3所述的信息存储介质，其中该金属纳米粒子由选自Pt、 Pd、 Ni、 Ru、 Co、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Fe、 Os、 Rh、 Ir、 Ta、 Au和Ag组成 的组中的至少 一种金属形成。
5. 如权利要求3所述的信息存储介质，其中该半导体纳米粒子由选自 IV族半导体、II-VI族化合物半导体、III-V族化合物半导体以及IV-VI族化 合物半导体组成的组中的至少 一种半导体形成。
6. 如权利要求5所述的信息存储介质，其中该IV族半导体纳米粒子由 选自Si、 Ge、 SiC和SiGe组成的组中的半导体形成。
7. 如权利要求5所述的信息存储介质，其中该II-VI族化合物半导体纳 米粒子由选自CdSe、 CdTe、 ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 ZnO、 HgS、 HgSe、 HgTe、 CdSeS、 CdSeTe、 CdSTe、 ZnSeS、 ZnSeTe、 ZnSTe、 HgSeS、 HgSeTe、 IIgSTe、 CdZnS、 CdZnSe、 CdZnTe、 CdHgS、 CdHgSe、 CdHgTe、 HgZnS、 HgZnSe、 CdZnSeS、 CdZnSeTe、 CdZnSTe、 CdHgSeS、 CdHgSeTe、 CdHgSTe、 HgZnSeS、 HgZnSeTe和HgZnSTe组成的组中的至少一种半导体形成。
8. 如权利要求5所述的信息存储介质，其中该III-V族化合物半导体纳 米粒子由选自GaN、 GaP、 GaAs、 GaSb、 A1N、 A1P、 AlAs、 AlSb、 InN、 InP、 InAs、 InSb、 GaNP、 GaNAs、 GaNSb、 GaPAs、 GaPSb、 A1NP、 AlNAs、 AlPAs、 AlPSb、 InNP、 InNAs、 InNSb、 InPAs、 InPSb、 GaAlNP、 GaAlNAs、 GaAlNSb、 GaAlPAs、 GaAlPSb、 GalnNP、 GalnNAs、 GalnNSb、 GalnPAs、 GalnPSb、 InAlNP、 InAlNAs、 InAlNSb、 InAlPAs和InAlPSb组成的组中的至少一种半导体形成。
9. 如权利要求5所述的信息存储介质，其中该IV-VI族化合物半导体 纳米粒子由选自SnS、 SnSe、 SnTe、 PbS、 PbSe、 PbTe、 SnSeS、 SnSeTe、 SnSTe、 PbSeS、 PbSeTe、 PbSTe、 SnPbS、 SnPbSe、 SnPbTe、 SnPbSSe、 SnPbSeTe 和SnPbSTe组成的组中的至少一种半导体形成。
10. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该纳米晶层包括绝缘基体， 该导电纳米晶粒子分布在该绝缘基体内。
11. 如权利要求IO所述的信息存储介质，其中该绝缘基体由选自Si02、 Si()xNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi02和HfSiOxNy组成的组中的至少一种形成。
12. 如权利要求10所述的信息存储介质，其中该纳米晶层包括该导电 纳米晶粒子和绝缘纳米晶粒子。
13. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该导电纳米晶粒子涂覆有 绝缘材料。
14. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该第一绝缘层和该第二绝 缘层中的每一个由选自Si02、 SiOxNv、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSiCb和HfSiOxNy组成的組中的至少一种材 料形成。
15. 如权利要求1所述的信息存储介质，其中该导电层由金属形成。
16. 如权利要求1所述的信息存储介质，还包括形成于该第二绝缘层上 的保护层。
17. 如权利要求16所述的信息存储介质，其中该保护层由类金刚石碳 形成。
18. 如权利要求16所述的信息存储介质，还包括涂覆在该保护层上的 润滑剂。
19. 一种信息存储介质的制造方法，包括 在衬底的表面上形成导电层； 在该导电层上形成第一绝缘层；在该第 一绝缘层上形成具有导电纳米晶粒子的纳米晶层；以及 在该纳米晶层上形成第二绝缘层。
20. 如权利要求19所述的方法，其中该纳米晶层具有单层或多层结构。
21. 如权利要求19所述的方法，其中该导电纳米晶粒子由金属或半导体形成。
22. 如权利要求19所述的方法，其中该纳米晶层包括绝缘基体和分布 在该绝缘基体内的该导电纳米晶粒子。
23. 如权利要求22所述的方法，其中该绝缘基体由选自Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi02 和HffiiOxNy组成的组中的至少 一种形成。
24. 如权利要求19所述的方法，其中形成该纳米晶层包括在该第一 绝缘层上施加绝缘纳米晶粒子和该导电纳米晶粒子的分散体以形成涂层，以 及干燥该涂层。
25. 如权利要求24所述的方法，还包括烧结该绝缘纳米晶粒子。
26. 如权利要求22所述的方法，其中形成该纳米晶层包括 在该第一绝缘层上施加绝缘纳米晶粒子的第一分散体并干燥该第一分散体以形成绝缘纳米晶涂层；在该绝缘纳米晶涂层上施加该导电纳米晶粒子的第二分散体并干燥该 第二分散体以形成导电纳米晶涂层；以及在该导电纳米晶涂层上施加该绝缘纳米晶粒子的第三分散体并干燥该 第三分散体。
27. 如权利要求26所述的方法，还包括烧结该绝缘纳米晶粒子。
28. 如权利要求19所述的方法，其中该导电纳米晶粒子涂覆有绝缘材料。
29. 如权利要求19所述的方法，其中该第一绝缘层和该第二绝缘层中 的每一个由选自Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSiOz和HfSiOxNy组成的组中的至少一种材料形成。
30. 如权利要求19所述的方法，还包括在该第二绝缘层上形成保护层。
31. 如权利要求30所述的方法，还包括在该保护层上涂覆润滑剂。
32. —种信息存储设备，包括 信息存储介质；以及信息读/写头，该信息读/写头在该信息存储介质的表面之上移动以将信 息记录在该信息存储介质内或者从该信息存储介质读取信息， 其中该信息存储介质包括导电层；第一绝缘层，形成于该导电层的表面上；納米晶层，形成于该第一绝缘层上并包括导电纳米晶粒子；以及第二绝缘层，形成于该纳米晶层上。
33. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该纳米晶层具有单层或 多层结构。
34. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该导电纳米晶粒子由金 属或半导体形成。
35. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该纳米晶层包括绝缘基 体，该导电纳米晶粒子分布在该绝缘基体内。
36. 如权利要求35所述的信息存储设备，其中该绝缘基体由选自Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi02和HfSiOxNy组成的组中的至少一种形成。
37. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该纳米晶层包括该导电 纳米晶粒子和绝缘纳米晶粒子。
38. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中导电纳米晶粒子涂覆有 绝缘材料。
39. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该第一绝缘层和该第二 绝缘层中的每一个由选自Si02、 SiOxNy、 Zr02、 HfONx、 ZrONx、 Ti02、 Ta205、 La203、 Pr02、 Hf02、 HfSi02、 ZrSi02和HfSiOxNy组成的组中的至少一种材 料形成。
40. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该信息存储介质还包括 形成于该第二绝缘层上的保护层。
41. 如权利要求40所述的信息存储设备，其中该信息存储介质还包括 涂覆在该保护层上的润滑剂。
42. 如权利要求32所述的信息存储设备，其中该信息读/写头包括 半导体衬底，其包括面向该信息存储介质的第一表面和接触该第 一表面的端部的第二表面；沟道区，其从该第 一表面的端部的中心部分朝该第二表面延伸并掺杂有 第一浓度的掺杂剂；源极区和漏极区，分别形成于该沟道区的侧部上并掺杂有第二浓度的掺杂剂，该第二浓度高于该第一浓度；绝缘膜，形成于该第二表面上的沟道区上；以及 写电极，形成于该绝缘膜上。
43. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中当电压施加于该信息读/ 写头的该写电极和该信息存储介质的该导电层之间时，通过由该导电纳米晶 粒子俘获从该写电极发射的电子来记录信息。
44. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中通过探测该沟道区内的 电阻变化来读取信息，该电阻变化是由该导电纳米晶粒子内俘获的电子所形 成的电》兹场产生的。
45. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中该半导体衬底是p型半 导体，且该沟道区、该源极区和该漏极区掺杂有n型掺杂剂。
46. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中该半导体衬底是n型半 导体，且该沟道区、该源极区和该漏极区掺杂有p型掺杂剂。
47. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中该第一电极和第二电极 分别形成于在该半导体衬底的第二表面上形成的该源极区和漏极区上。
48. 如权利要求42所述的信息存储设备，其中空气支承面图案形成于 该半导体村底的第一表面上。
全文摘要
本发明公开了一种使用纳米晶粒子的信息存储介质、该信息存储介质的制造方法以及包含该信息存储介质的信息存储设备。该信息存储介质包括导电层；第一绝缘层，形成于该导电层上；纳米晶层，形成于该第一绝缘层上并包括可以俘获电荷的导电纳米晶粒子；以及第二绝缘层，形成于该纳米晶层上。
文档编号G11B9/10GK101241727SQ200810005438
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月4日 优先权日2007年2月6日
发明者左圣薰, 张银珠, 洪承范, 田信爱, 西蒙·比尔曼, 金容宽 申请人:三星电子株式会社