JPH0777273B2 - スイッチング素子およびその駆動方法 - Google Patents
スイッチング素子およびその駆動方法Info
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- H10K85/621—Aromatic anhydride or imide compounds, e.g. perylene tetra-carboxylic dianhydride or perylene tetracarboxylic di-imide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は輻射線（可視光，紫外線，赤外線,X線，γ線な
ど）照射によって、電気回路をスイツチオフ状態からス
イツチオン状態にスイツチングする光スイッチング素子
およびその駆動方法に関するものである。
ど）照射によって、電気回路をスイツチオフ状態からス
イツチオン状態にスイツチングする光スイッチング素子
およびその駆動方法に関するものである。
従来、光或は光パルスを照射することにより電気回路を
スイツチオフの状態からスイツチオンの状態にスイツチ
する光電気変換デバイスとしては、CdSやZnO等の光導電
体にオーミツク接触な電極を設けた光導電セルやｐ−ｎ
−ｐ−ｎ接合の光スイツチダイオード等が広く使用され
てきた。しかしながら前者はスイツチング速度が約100m
secと遅い事が欠点である。一方半導体のｐ−ｎ接合部
に光照射を行って生じた光起電力を利用してon-off動作
を行わせるのがｐ−ｎ−ｐ−ｎ光スイツチダイオードで
あり、スイツチング速度は0.05〜0.10μsecである。
スイツチオフの状態からスイツチオンの状態にスイツチ
する光電気変換デバイスとしては、CdSやZnO等の光導電
体にオーミツク接触な電極を設けた光導電セルやｐ−ｎ
−ｐ−ｎ接合の光スイツチダイオード等が広く使用され
てきた。しかしながら前者はスイツチング速度が約100m
secと遅い事が欠点である。一方半導体のｐ−ｎ接合部
に光照射を行って生じた光起電力を利用してon-off動作
を行わせるのがｐ−ｎ−ｐ−ｎ光スイツチダイオードで
あり、スイツチング速度は0.05〜0.10μsecである。
但し一度on状態になると光照射を中止しても自己保持作
用に依って電流は流れ続ける。off状態に戻すには外部
条件を変えて回路電流を減少させてやる必要がある。
用に依って電流は流れ続ける。off状態に戻すには外部
条件を変えて回路電流を減少させてやる必要がある。
以上とは別に異種の半導体を層状に交互積層し、長周期
構造を持たせた半導体ヘテロ構造超格子構造を有する光
スイツチング素子が最近試作されている（D.A.B.Miller
s,IEEE Journal of Quantum Electronics,1985年QE-21
巻1462頁）。係る光スイツチング素子に於いては光照射
−非照射に応じて電気回路を高速スイツチングすること
が可能である。しかし、上述半導体ヘテロ構造超格子を
形成する為の材料はGaAsやSi等の無機材料に限定されて
おり、又その作成も複雑なプロセスを必要とするもの
で、有機材料を利用した光スイツチング素子の例は未だ
報告されていない。
構造を持たせた半導体ヘテロ構造超格子構造を有する光
スイツチング素子が最近試作されている（D.A.B.Miller
s,IEEE Journal of Quantum Electronics,1985年QE-21
巻1462頁）。係る光スイツチング素子に於いては光照射
−非照射に応じて電気回路を高速スイツチングすること
が可能である。しかし、上述半導体ヘテロ構造超格子を
形成する為の材料はGaAsやSi等の無機材料に限定されて
おり、又その作成も複雑なプロセスを必要とするもの
で、有機材料を利用した光スイツチング素子の例は未だ
報告されていない。
従って本発明の目的は、有機材料で形成した光スイツチ
ング素子を提供することにある。特に本発明の目的は、
有機材料の超薄膜構造体の交互積層構造体を用いた光ス
イツチング素子を提供することにある。
ング素子を提供することにある。特に本発明の目的は、
有機材料の超薄膜構造体の交互積層構造体を用いた光ス
イツチング素子を提供することにある。
本発明は、１対の電極と、前記電極間に挟持された少な
くとも２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導電
性領域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移することを特徴と
する。
くとも２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導電
性領域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移することを特徴と
する。
また本発明はスイッチング素子の駆動方法の発明をも包
含する。すなわち、本発明のスイッチング素子の駆動方
法は、１対の電極と、前記電極間に挟持された少なくと
も２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導電性領
域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移するスイッチング
素子の駆動方法であって、 前記電極間にしきい値を超える電圧を印加した状態で、
輻射線を照射して、高抵抗の状態から低抵抗の状態に遷
移させ、または、輻射線の照射を中断して、低抵抗の状
態から高抵抗の状態へ遷移させることを特徴とする。
含する。すなわち、本発明のスイッチング素子の駆動方
法は、１対の電極と、前記電極間に挟持された少なくと
も２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導電性領
域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移するスイッチング
素子の駆動方法であって、 前記電極間にしきい値を超える電圧を印加した状態で、
輻射線を照射して、高抵抗の状態から低抵抗の状態に遷
移させ、または、輻射線の照射を中断して、低抵抗の状
態から高抵抗の状態へ遷移させることを特徴とする。
本発明は一対の電極と該電極間に配置した絶縁性領域と
導電性乃至半導電性領域で形成した交互積層構造を有す
る素子、特に絶縁性薄膜と導電性乃至半導電性薄膜で交
互に積層した積層構造体を有機素子に電界を印加しつつ
係る素子に対して光照射−非照射を繰り返した場合に、
従来の光−電気変換素子とは全く異なる非線形電流−電
圧特性の発現に特徴を有している。
導電性乃至半導電性領域で形成した交互積層構造を有す
る素子、特に絶縁性薄膜と導電性乃至半導電性薄膜で交
互に積層した積層構造体を有機素子に電界を印加しつつ
係る素子に対して光照射−非照射を繰り返した場合に、
従来の光−電気変換素子とは全く異なる非線形電流−電
圧特性の発現に特徴を有している。
本発明に用いられる電極としては、An,Ag,Al,Pt,Ni,Pb,
ZnやSn等の金属や合金、或はこれらの積層構造、又Si
（単結晶シリコン，ポリシリコン，アモルフアスシリコ
ン）、グラフアイトやシリサイド（ニツケルシリサイ
ド，パラジウムシリサイド）、GaAs,GaP,ITO,NESA等の
半導体、或はこれらの積層構造を始めとして数多くの材
料を挙げることができる。これらの電極対は各々が同一
でも或は異なっていてもどちらでもよい。係る電極を形
成する方法としては、従来公知の薄膜作成技術で十分本
発明の目的を達成することができる。この際、本素子の
絶縁領域が有機材料で構成される場合には、係る有機絶
縁層作成後に形成する電極としては300℃以下の条件下
にて成膜可能な手法によるものが好ましく、例えば真空
蒸着法やスパツタリング法によって成膜した電極を用い
ることができる。
ZnやSn等の金属や合金、或はこれらの積層構造、又Si
（単結晶シリコン，ポリシリコン，アモルフアスシリコ
ン）、グラフアイトやシリサイド（ニツケルシリサイ
ド，パラジウムシリサイド）、GaAs,GaP,ITO,NESA等の
半導体、或はこれらの積層構造を始めとして数多くの材
料を挙げることができる。これらの電極対は各々が同一
でも或は異なっていてもどちらでもよい。係る電極を形
成する方法としては、従来公知の薄膜作成技術で十分本
発明の目的を達成することができる。この際、本素子の
絶縁領域が有機材料で構成される場合には、係る有機絶
縁層作成後に形成する電極としては300℃以下の条件下
にて成膜可能な手法によるものが好ましく、例えば真空
蒸着法やスパツタリング法によって成膜した電極を用い
ることができる。
本発明の素子の利用に際しては輻射線照射が必ず伴なう
訳であるが、輻射線、例えば可視光に対して完全な透明
性を有する電極でなくてもよく、例えばAu,Al等の金属
電極であってもその膜厚さえ充分に薄ければ使用し得
る。係る膜圧は好ましくは2000Å以下、より好ましくは
1000Å以下である。
訳であるが、輻射線、例えば可視光に対して完全な透明
性を有する電極でなくてもよく、例えばAu,Al等の金属
電極であってもその膜厚さえ充分に薄ければ使用し得
る。係る膜圧は好ましくは2000Å以下、より好ましくは
1000Å以下である。
係る電極間には導電性乃至は半導電性薄膜と絶縁性薄膜
との交互積層構造が形成されるが、該絶縁性薄膜の形成
に関しては、蒸着や分子線エピタキシー等を利用できる
他、素子の構成に依ってはSiO2やAl2O3等の酸化膜、そ
の他Si3N4などの窒化膜を利用することもできる。何れ
にしても超薄膜であること、即ちその膜厚が好ましくは
500Å以下、より好ましくは200Å以下、更に好ましくは
100Å以下であり５Å以上である。更に係る絶縁性薄膜
面内及び膜厚方向の均質性の有無は、素子特性及びその
安定性に著しい影響を与えるので注意を要する。
との交互積層構造が形成されるが、該絶縁性薄膜の形成
に関しては、蒸着や分子線エピタキシー等を利用できる
他、素子の構成に依ってはSiO2やAl2O3等の酸化膜、そ
の他Si3N4などの窒化膜を利用することもできる。何れ
にしても超薄膜であること、即ちその膜厚が好ましくは
500Å以下、より好ましくは200Å以下、更に好ましくは
100Å以下であり５Å以上である。更に係る絶縁性薄膜
面内及び膜厚方向の均質性の有無は、素子特性及びその
安定性に著しい影響を与えるので注意を要する。
本発明の好ましい具体例における絶縁性薄膜の最適成膜
法としてLB法を挙げることができる。
法としてLB法を挙げることができる。
このLB法によれば、１分子中に疎水性部位と親水性部位
とを有する有機化合物の単分子膜、又はその累積膜を任
意の電極上乃至は任意の電極を含む任意の基板上に容易
に形成することができ、分子長オーダーの膜厚を有し、
かつ大面積に渡って均一，均質な有機超薄膜を安定に供
給することができる。
とを有する有機化合物の単分子膜、又はその累積膜を任
意の電極上乃至は任意の電極を含む任意の基板上に容易
に形成することができ、分子長オーダーの膜厚を有し、
かつ大面積に渡って均一，均質な有機超薄膜を安定に供
給することができる。
LB法は、分子内に親水性部位と疎水性部位とを有する構
造に於いて両者のバランス（両親媒性のバランス）が適
度に保たれている時、分子は水面上で親水基を下に向け
て単分子の層になることを利用して単分子膜又はその累
積膜を作成する方法である。
造に於いて両者のバランス（両親媒性のバランス）が適
度に保たれている時、分子は水面上で親水基を下に向け
て単分子の層になることを利用して単分子膜又はその累
積膜を作成する方法である。
疎水性部位を構成する基としては、一般に広く知られて
いる飽和及び不飽和炭化水素基や縮合多環芳香族基及び
鎖状多環フエニル基等の各種疎水基が挙げられる。これ
らは各々単独又はその複数が組み合わされて疎水性部分
を構成する。一方親水性部分の構成要素として最も代表
的なものは、例えばカルボキシル基，エステル基，酸ア
ミド基，イミド基，ヒドロキシル基，スルホニル基，リ
ン酸基，アミノ基（1,2,3及び４級）等の親水基を挙げ
る事ができる。
いる飽和及び不飽和炭化水素基や縮合多環芳香族基及び
鎖状多環フエニル基等の各種疎水基が挙げられる。これ
らは各々単独又はその複数が組み合わされて疎水性部分
を構成する。一方親水性部分の構成要素として最も代表
的なものは、例えばカルボキシル基，エステル基，酸ア
ミド基，イミド基，ヒドロキシル基，スルホニル基，リ
ン酸基，アミノ基（1,2,3及び４級）等の親水基を挙げ
る事ができる。
これらの疎水性基と親水性基をバランスよく併有する分
子であれば、水面上で単分子膜を形成することが可能で
ある。一般的にはこれらの分子は絶縁性の単分子膜を形
成し、よって単分子累積膜も絶縁性を示すことから本発
明に対し極めて好適な材料といえる。一例としては下記
の如き分子を挙げることができる。
子であれば、水面上で単分子膜を形成することが可能で
ある。一般的にはこれらの分子は絶縁性の単分子膜を形
成し、よって単分子累積膜も絶縁性を示すことから本発
明に対し極めて好適な材料といえる。一例としては下記
の如き分子を挙げることができる。
（１）π電子準位を有する分子； フタロシアニン，テトラフエニルポルフイリン等のポル
フイリン骨格を有する色素、スクアリリウム基及びクロ
コニツクメチン基を結合鎖としてもつアズレン系色素及
びキノリン，ベンゾチアゾール，ベンゾオキサゾール等
の２ケの含窒素複素環、スクアリリウム基及びクロコニ
ツクメチン基により結合したシアニン系類似の色素、又
はシアニン色素，アントラセン，ピレン等の縮合多環芳
香族及び芳香環乃至複素環化合物が縮合した鎖状化合物
など。
フイリン骨格を有する色素、スクアリリウム基及びクロ
コニツクメチン基を結合鎖としてもつアズレン系色素及
びキノリン，ベンゾチアゾール，ベンゾオキサゾール等
の２ケの含窒素複素環、スクアリリウム基及びクロコニ
ツクメチン基により結合したシアニン系類似の色素、又
はシアニン色素，アントラセン，ピレン等の縮合多環芳
香族及び芳香環乃至複素環化合物が縮合した鎖状化合物
など。
（２）高分子化合物 ポリイミド誘導体，ポリアミツタ酸誘導体，ポリアミド
誘導体各種フマル酸共重合体，各種マレイン酸共重合
体，ポリアクリル酸誘導体，各種アクリル酸共重合体，
ポリジアセチレン誘導体，各種ビニル化合物，合成ポリ
ペプチド類，バクテリオロドプシンやチトクロームＣの
如き生体高分子化合物など。
誘導体各種フマル酸共重合体，各種マレイン酸共重合
体，ポリアクリル酸誘導体，各種アクリル酸共重合体，
ポリジアセチレン誘導体，各種ビニル化合物，合成ポリ
ペプチド類，バクテリオロドプシンやチトクロームＣの
如き生体高分子化合物など。
（３）脂肪酸類 長鎖アルキル基を有するカルボン酸及びカルボン酸塩乃
至はこれらのフツ素置換体、少なく共一本の長鎖アルキ
ル基を有するエステル，スルホン酸及びこれの塩，リン
酸及びこれの塩乃至はこれらのフツ素置換体など。
至はこれらのフツ素置換体、少なく共一本の長鎖アルキ
ル基を有するエステル，スルホン酸及びこれの塩，リン
酸及びこれの塩乃至はこれらのフツ素置換体など。
これらの化合物の内、特に耐熱性の観点からは高分子化
合物の利用或はフタロシアニン等の大環状化合物の使用
が望ましく、殊にポリイミド類，ポリアクリル酸類，各
種フマル酸共重合体、或は各種マレイン酸共重合体等の
高分子材料を使用すれば係る耐熱性に優れるばかりでな
く１層当りの膜厚を５Å程度にできる。
合物の利用或はフタロシアニン等の大環状化合物の使用
が望ましく、殊にポリイミド類，ポリアクリル酸類，各
種フマル酸共重合体、或は各種マレイン酸共重合体等の
高分子材料を使用すれば係る耐熱性に優れるばかりでな
く１層当りの膜厚を５Å程度にできる。
本発明では、上記以外でもLB法に適している材料であれ
ば本発明に好適なのは言うまでもない。
ば本発明に好適なのは言うまでもない。
係る両親媒性の分子は水面上で親水基を下に向けて単分
子の層を形成する。この時、水面上の単分子層は二次元
系の特徴を有し、分子がまばらに散開している時は一分
子当り面積Ａと表面圧πとの間に二次元理想気体の式、 πＡ＝kT が成り立ち“気体膜”となる。ここにｋはボルツマン定
数、Ｔは絶対温度である。Ａを十分に小さくすれば分子
間相互作用が強まり、二次元固体の“凝縮膜（又は固体
膜）”になる。凝縮膜はガラス、樹脂或は金属の如き種
々の材質や形状を有する任意の物体の表面へ一層づつ移
すことができる。この方法を用いて単分子膜又はその累
積膜を形成し、これを本発明が示す光スイツチング素子
用の絶縁領域即ちポテンシヤル障壁層として使用するこ
とができる。
子の層を形成する。この時、水面上の単分子層は二次元
系の特徴を有し、分子がまばらに散開している時は一分
子当り面積Ａと表面圧πとの間に二次元理想気体の式、 πＡ＝kT が成り立ち“気体膜”となる。ここにｋはボルツマン定
数、Ｔは絶対温度である。Ａを十分に小さくすれば分子
間相互作用が強まり、二次元固体の“凝縮膜（又は固体
膜）”になる。凝縮膜はガラス、樹脂或は金属の如き種
々の材質や形状を有する任意の物体の表面へ一層づつ移
すことができる。この方法を用いて単分子膜又はその累
積膜を形成し、これを本発明が示す光スイツチング素子
用の絶縁領域即ちポテンシヤル障壁層として使用するこ
とができる。
具体的な製法としては、例えば以下に示す方法を挙げる
ことができる。
ことができる。
所望の有機化合物をクロロホルム，ベンゼン，アセニト
リル等の溶剤に溶解させる。次に添付図面の第４図に示
す如き適当な装置を用いて、係る溶液を水相41上に展開
させて有機化合物を膜状に形成させる。
リル等の溶剤に溶解させる。次に添付図面の第４図に示
す如き適当な装置を用いて、係る溶液を水相41上に展開
させて有機化合物を膜状に形成させる。
次にこの展開層42が水相41上を自由に拡散して広がりす
ぎないように仕切板（または浮子）43を設け、展開層42
の展開面積を制限して膜物質の集合状態を制御し、その
集合状態に比例した表面圧πを得る。この仕切板43を動
かし、展開面積を縮小して膜物質の集合状態を制御し、
表面圧を徐々に上昇させ、膜の製造に適する表面圧πを
設定することができる。この表面圧を維持しながら静か
に清浄な基板44を垂直に上昇又は下降させることにより
有機化合物の単分子膜が基板44上に移し取られる。この
ような単分子膜51は第5a図または第5b図に模式的に示す
如く分子が秩序正しく配列した膜である。
ぎないように仕切板（または浮子）43を設け、展開層42
の展開面積を制限して膜物質の集合状態を制御し、その
集合状態に比例した表面圧πを得る。この仕切板43を動
かし、展開面積を縮小して膜物質の集合状態を制御し、
表面圧を徐々に上昇させ、膜の製造に適する表面圧πを
設定することができる。この表面圧を維持しながら静か
に清浄な基板44を垂直に上昇又は下降させることにより
有機化合物の単分子膜が基板44上に移し取られる。この
ような単分子膜51は第5a図または第5b図に模式的に示す
如く分子が秩序正しく配列した膜である。
単分子膜51は以上で製造されるが、前記の操作を繰り返
すことにより所望の累積数の累積膜が形成される。単分
子膜51を基板44に移すには、上述した垂直浸漬法の他、
水平付着法，回転円筒法等の方法でも可能である。
すことにより所望の累積数の累積膜が形成される。単分
子膜51を基板44に移すには、上述した垂直浸漬法の他、
水平付着法，回転円筒法等の方法でも可能である。
水平付着法は、基板を水面に水平に接触させて単分子膜
を移し取る方法であり、回転円筒法は円筒形の基板を水
面上を回転させて単分子膜51を基板44表面に移し取る方
法である。
を移し取る方法であり、回転円筒法は円筒形の基板を水
面上を回転させて単分子膜51を基板44表面に移し取る方
法である。
前述した垂直浸漬法では、表面が親水性である基板44を
水面を横切る方向に水中から引き上げると有機化合物の
親水性部位52が基板44側に向いた有機化合物の単分子膜
51が基板44上に形成される（第5b図）。前述のように基
板44を上下させると、各行程ごとに一枚ずつ単分子膜51
が積み重なって累積膜61が形成される。成膜分子の向き
が引上行程と浸漬行程で逆になるので、この方法による
と単分子膜51の各層間は有機化合物の疎水基性部位53a
と53bが向かいあうＹ型膜が形成される（第6a図）。こ
れに対し、水平付着法は有機化合物の疎水性部位53が基
板44側に向いた単分子膜51が基板44上に形成されている
（第5a図）。この方法では、単分子膜51を累積しても成
膜分子の向きの交代はなく全ての層において、疎水性部
位53bが基板44側に向いたＸ型膜が形成される（第6b
図）。反対に全ての層において親水性部位52bが基板側4
4側に向いた累積膜61はＺ型膜と呼ばれる（第6c図）。
水面を横切る方向に水中から引き上げると有機化合物の
親水性部位52が基板44側に向いた有機化合物の単分子膜
51が基板44上に形成される（第5b図）。前述のように基
板44を上下させると、各行程ごとに一枚ずつ単分子膜51
が積み重なって累積膜61が形成される。成膜分子の向き
が引上行程と浸漬行程で逆になるので、この方法による
と単分子膜51の各層間は有機化合物の疎水基性部位53a
と53bが向かいあうＹ型膜が形成される（第6a図）。こ
れに対し、水平付着法は有機化合物の疎水性部位53が基
板44側に向いた単分子膜51が基板44上に形成されている
（第5a図）。この方法では、単分子膜51を累積しても成
膜分子の向きの交代はなく全ての層において、疎水性部
位53bが基板44側に向いたＸ型膜が形成される（第6b
図）。反対に全ての層において親水性部位52bが基板側4
4側に向いた累積膜61はＺ型膜と呼ばれる（第6c図）。
単分子膜を基板上に移す方法は上記方法に限定されるわ
けではなく、大面積基板を用いる時にはロールから水相
中に基板を押し出していく方法なども採り得る。また前
述した親水性部位および疎水性部位の基板への向きは原
則であり、基板の表面処理等によって変えることもでき
る。
けではなく、大面積基板を用いる時にはロールから水相
中に基板を押し出していく方法なども採り得る。また前
述した親水性部位および疎水性部位の基板への向きは原
則であり、基板の表面処理等によって変えることもでき
る。
以上の如くして有機化合物の単分子膜またはその累積膜
からなるポテンシヤル障壁層が基板上に形成される。
からなるポテンシヤル障壁層が基板上に形成される。
第１図は本発明のスイツチング素子の断面図である。第
１図に示すスイツチング素子は、基板44の上に一対に電
極（上部電極15,下部電極11）と、該電極15と11の間に
配置した絶縁性薄膜12、導電性薄膜（又は半導電性薄
膜）13と絶縁性薄膜14からなる交互積層構造体とが設け
られている。
１図に示すスイツチング素子は、基板44の上に一対に電
極（上部電極15,下部電極11）と、該電極15と11の間に
配置した絶縁性薄膜12、導電性薄膜（又は半導電性薄
膜）13と絶縁性薄膜14からなる交互積層構造体とが設け
られている。
絶縁性薄膜12と14は、前述したLB法によって成膜されて
いるのが好ましい。
いるのが好ましい。
本発明では導電性又は半導電性薄膜13としては、Al,Ag,
Zn,Sn,Pbなどの金属膜やこれらの合金膜，As2Se3,CdS,Z
nO,GaAs,Si（単結晶シリコン，ポリシリコン，アモルフ
アスシリコン）などの半導電性薄膜を用いることができ
る。本発明では、かかる導電性乃至は半導電性薄膜13の
膜厚が500Å以下、好ましくは100Å以下、より好ましく
は50Å以下であることが要求される。殊に金属或はその
合金を利用する場合、その膜厚は50Å以下であることが
好ましい。
Zn,Sn,Pbなどの金属膜やこれらの合金膜，As2Se3,CdS,Z
nO,GaAs,Si（単結晶シリコン，ポリシリコン，アモルフ
アスシリコン）などの半導電性薄膜を用いることができ
る。本発明では、かかる導電性乃至は半導電性薄膜13の
膜厚が500Å以下、好ましくは100Å以下、より好ましく
は50Å以下であることが要求される。殊に金属或はその
合金を利用する場合、その膜厚は50Å以下であることが
好ましい。
これらの導電性薄膜乃至は半導電性薄膜13の形成方法と
しては従来公知の薄膜作成技術を用いることができる
が、殊に真空蒸着法，クラスタイオンビーム法,CVD法，
プラズマ重合法,MBE法やスパツタリング法に依る事が好
ましい。
しては従来公知の薄膜作成技術を用いることができる
が、殊に真空蒸着法，クラスタイオンビーム法,CVD法，
プラズマ重合法,MBE法やスパツタリング法に依る事が好
ましい。
本発明では、絶縁性薄膜を多孔質ポリマーで形成するこ
とができる。この光スイツチング素子では、多孔質ポリ
マー内に微小領域の導電性又は半導電性領域の分散混在
が形成されている。又、本発明では多孔質度を高密度と
することによって、微小領域の絶縁性領域と導電性又は
半導電性領域が分散混在していてもよい。
とができる。この光スイツチング素子では、多孔質ポリ
マー内に微小領域の導電性又は半導電性領域の分散混在
が形成されている。又、本発明では多孔質度を高密度と
することによって、微小領域の絶縁性領域と導電性又は
半導電性領域が分散混在していてもよい。
又、本発明の光スイツチング素子では絶縁性薄膜と導電
性又は半導電性薄膜との接合界面が不連続形状を呈する
ものであってもよい。
性又は半導電性薄膜との接合界面が不連続形状を呈する
ものであってもよい。
本発明のスイツチング素子で用いた導電性乃至は半導電
性領、域は殊にそれらが最外表に形成されている場合は
絶縁性領域によって被覆されているのがよく、又係る絶
縁性領域を構成する絶縁材料は（下部）電極上の絶縁材
と同種或は異なっていてもよく、既に述べた方法により
形成される。次に係る絶縁性領域上に（上部）電極を先
に述べた方法により形成することができる。
性領、域は殊にそれらが最外表に形成されている場合は
絶縁性領域によって被覆されているのがよく、又係る絶
縁性領域を構成する絶縁材料は（下部）電極上の絶縁材
と同種或は異なっていてもよく、既に述べた方法により
形成される。次に係る絶縁性領域上に（上部）電極を先
に述べた方法により形成することができる。
本発明において、上記の如き無機及び有機材料が積層さ
れた薄膜を支持するための基板44は、金属、ガラス、セ
ラミツクス、プラスチツク材料等いずれの材料でもよ
く、更に耐熱性の著しく低い生体材料も使用できる。
れた薄膜を支持するための基板44は、金属、ガラス、セ
ラミツクス、プラスチツク材料等いずれの材料でもよ
く、更に耐熱性の著しく低い生体材料も使用できる。
上記の如き基板44は、任意の形状でよく、平板上である
のが好ましいが、平板に何ら限定されない。すなわち前
記成膜法においては、基板の表面がいかなる形状あって
もその形状通りに膜を形成し得る利点を有するからであ
る。
のが好ましいが、平板に何ら限定されない。すなわち前
記成膜法においては、基板の表面がいかなる形状あって
もその形状通りに膜を形成し得る利点を有するからであ
る。
以下、本発明の実施例を示す。
〔実施例１〕 以下に示す手順で下部電極11/絶縁性薄膜12/導電性薄膜
13/絶縁性薄膜14/上部電極15の構造を有する試料（第１
図）を作成した。ヘキサメチルジシラザン（HMDS）の飽
和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理を行ったガラス基板
44上に、下引き層としてCrを真空蒸着法により厚さ300
Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着（膜厚600Å）
し、幅1mmのストライプ状の下部電極11を形成した。係
る基板上にLB法を用いてポリイミド単分子膜の10層累積
膜（膜厚約40Å）を形成し、絶縁性薄膜12とした。
13/絶縁性薄膜14/上部電極15の構造を有する試料（第１
図）を作成した。ヘキサメチルジシラザン（HMDS）の飽
和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理を行ったガラス基板
44上に、下引き層としてCrを真空蒸着法により厚さ300
Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着（膜厚600Å）
し、幅1mmのストライプ状の下部電極11を形成した。係
る基板上にLB法を用いてポリイミド単分子膜の10層累積
膜（膜厚約40Å）を形成し、絶縁性薄膜12とした。
以下ポリイミド単分子累積膜の作成方法の詳細を記す。
（１）式に示すポリアミド酸をN1N−ジメチルアセトア
ミド−ベンゼン混合溶媒（1:1V/V）に溶解させた（単量
体換算濃度１×10-3M）後、別途調整したN1N−ジメチル
オクタデシルアミンの周溶媒による１×10-3M溶液とを
1:2（V/V）に混合して（２）式に示すポリアミド酸オク
タデシルアミン塩溶液を調製した。
ミド−ベンゼン混合溶媒（1:1V/V）に溶解させた（単量
体換算濃度１×10-3M）後、別途調整したN1N−ジメチル
オクタデシルアミンの周溶媒による１×10-3M溶液とを
1:2（V/V）に混合して（２）式に示すポリアミド酸オク
タデシルアミン塩溶液を調製した。
係る溶液を水温20℃の純水から成る水相41（第４図）上
に展開し、水面上に単分子膜を形成した。溶媒蒸発除去
後、仕切板43として浮子を動かして展開面積を縮小せし
め、表面圧を25mN/mに迄高めた。表面圧を一定に保ち乍
ら上述下部電極付き基板を水面を横切る方向に速度5mm/
minで静かに浸漬した後、続いて3mm/minで静かに引き上
げて２層のＹ型単分子累積膜を作成した。係る操作を繰
り返して10層のポリイミド酸オクタデシルアミン塩の単
分子累積膜を形成した。次に係る基板を無水酢酸，ピリ
ジン及びベンゼンの混合溶液（1:1:3）に12時間浸漬
し、ポリイミド酸オクタデシルアミン塩をイミド化し
（式３）、 10層のポリイミド単分子累積膜を得た。
に展開し、水面上に単分子膜を形成した。溶媒蒸発除去
後、仕切板43として浮子を動かして展開面積を縮小せし
め、表面圧を25mN/mに迄高めた。表面圧を一定に保ち乍
ら上述下部電極付き基板を水面を横切る方向に速度5mm/
minで静かに浸漬した後、続いて3mm/minで静かに引き上
げて２層のＹ型単分子累積膜を作成した。係る操作を繰
り返して10層のポリイミド酸オクタデシルアミン塩の単
分子累積膜を形成した。次に係る基板を無水酢酸，ピリ
ジン及びベンゼンの混合溶液（1:1:3）に12時間浸漬
し、ポリイミド酸オクタデシルアミン塩をイミド化し
（式３）、 10層のポリイミド単分子累積膜を得た。
次に係るポリイミド単分子累積膜面上に下部電極11と直
交するように幅/mmのストライプ状にAlを真空蒸着（膜
厚20Å）し、導電性薄膜13を形成した。この際、基板表
面の温度を室温以下に保ち、この時の製膜速度は３Å/s
ecであった。この後、チヤンバー内を常圧に戻し係るAl
導電性薄膜の表面を酸化せしめ、Al2O3の絶縁性薄膜14
を形成した。この後、再度チヤンバー内を真空にし、Al
（膜厚300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次蒸着して上部
電極15とした。
交するように幅/mmのストライプ状にAlを真空蒸着（膜
厚20Å）し、導電性薄膜13を形成した。この際、基板表
面の温度を室温以下に保ち、この時の製膜速度は３Å/s
ecであった。この後、チヤンバー内を常圧に戻し係るAl
導電性薄膜の表面を酸化せしめ、Al2O3の絶縁性薄膜14
を形成した。この後、再度チヤンバー内を真空にし、Al
（膜厚300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次蒸着して上部
電極15とした。
以上の様にして作成した試料の上下電極間に電圧を印加
した時の電流特性（VI特性）を測定した。その際の電流
計21と入力電源22を用いた電気回路図を第２図に示す。
した時の電流特性（VI特性）を測定した。その際の電流
計21と入力電源22を用いた電気回路図を第２図に示す。
その結果、暗下に於いては電圧印加IZV時に於いてoff状
態（抵抗値〜108Ω）である（第３図Ａ）。一方、光照
射下（白色光〜70μw/0.55cm2）にあっては閾値電圧（V
th＝0.8v）迄はOFF状態であるが、この閾値を超える電
圧印加ではON状態（抵抗値〜10Ω）を示した（第３図A,
B）。係るON状態へのスイツチング速度は１μsec以内で
あり、光照射を中止することにより速やかにOFF状態に
スイツチングした。この場合のスイツチング速度も１μ
sec以内であった。
態（抵抗値〜108Ω）である（第３図Ａ）。一方、光照
射下（白色光〜70μw/0.55cm2）にあっては閾値電圧（V
th＝0.8v）迄はOFF状態であるが、この閾値を超える電
圧印加ではON状態（抵抗値〜10Ω）を示した（第３図A,
B）。係るON状態へのスイツチング速度は１μsec以内で
あり、光照射を中止することにより速やかにOFF状態に
スイツチングした。この場合のスイツチング速度も１μ
sec以内であった。
〔実施例２〕 ガラス基板44上に下引き層としてCrを真空蒸着法により
厚さ300Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着し（膜厚6
00Å）、幅1mmのストライプ状の下部電極11を形成し
た。係る基板44上に実施例１と同様の手法により10層の
ポリイミド単分子累積膜を形成し絶縁性薄膜12とした。
厚さ300Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着し（膜厚6
00Å）、幅1mmのストライプ状の下部電極11を形成し
た。係る基板44上に実施例１と同様の手法により10層の
ポリイミド単分子累積膜を形成し絶縁性薄膜12とした。
次に係るポリイミド単分子累積膜面上に膜厚30Åのアモ
ルフアスシリコン膜を形成し、半導電性薄膜13とした。
この際の製膜は、グロー放電法に依った（導入ガス，Si
H4,H2,rfパワー0.01W/cm2，圧力0.5torr,基板温度250
℃，堆積速度40Å/min）。引き続きシラン（SiH4）ガス
とアンモニアガスとの混合ガスを導入し、窒化シリコン
（Si3N4）膜を膜厚15Åに堆積し（rfパワー0.02W/cm2，
圧力0.5torr,基板温度250℃堆積速度50Å/min）、絶縁
性薄膜14を形成した。
ルフアスシリコン膜を形成し、半導電性薄膜13とした。
この際の製膜は、グロー放電法に依った（導入ガス，Si
H4,H2,rfパワー0.01W/cm2，圧力0.5torr,基板温度250
℃，堆積速度40Å/min）。引き続きシラン（SiH4）ガス
とアンモニアガスとの混合ガスを導入し、窒化シリコン
（Si3N4）膜を膜厚15Åに堆積し（rfパワー0.02W/cm2，
圧力0.5torr,基板温度250℃堆積速度50Å/min）、絶縁
性薄膜14を形成した。
次に、係る窒化シリコン膜面上に下部電極11と直交する
様に幅1mmのストライプ状にAl（膜厚300Å）及びAu（膜
厚600Å）を順次真空蒸着して上部電極15とした。係る
試料を実施例２と同様にしてVI特性を測定した結果、同
様の光スイツチング特性を示した。
様に幅1mmのストライプ状にAl（膜厚300Å）及びAu（膜
厚600Å）を順次真空蒸着して上部電極15とした。係る
試料を実施例２と同様にしてVI特性を測定した結果、同
様の光スイツチング特性を示した。
〔実施例３〜７〕 表１に示した絶縁材料を用いてLB法により絶縁性薄膜12
を形成した他は実施例１と全く同様にして試料を作成
し、そのＶ−Ｉ特性を測定した結果、全て同様の光スイ
ツチング特性を示した。
を形成した他は実施例１と全く同様にして試料を作成
し、そのＶ−Ｉ特性を測定した結果、全て同様の光スイ
ツチング特性を示した。
〔実施例８〕 ガラス基板上に下引層としてCrを真空蒸着法により厚さ
300Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着し（膜厚600
Å）、幅1mmのストライプ状の下地電極を形成した。係
る基板上にグロー放電法により窒化シリコン（Si3N4）
膜を膜厚40Åに堆積し（導入ガス：SiH4・NH2の混合ガ
ス,rfパワー0.02W/cm2，圧力0.5Torr,基板温度300℃，
堆積速度60Å/min）絶縁領域を形成した。
300Å堆積させ、更にAuを同法により蒸着し（膜厚600
Å）、幅1mmのストライプ状の下地電極を形成した。係
る基板上にグロー放電法により窒化シリコン（Si3N4）
膜を膜厚40Åに堆積し（導入ガス：SiH4・NH2の混合ガ
ス,rfパワー0.02W/cm2，圧力0.5Torr,基板温度300℃，
堆積速度60Å/min）絶縁領域を形成した。
次に係る窒化シリコン膜面上に下地電極と直交する様に
幅1mmのストライプ状にAlを真空蒸着（膜厚20Å）し導
電性領域を形成した。この後チヤンバー内を常圧に戻
し、係るAl導電層の表面を酸化せしめ、絶縁性領域を形
成した。引き続き再度チヤンバー内を真空にしAl（膜厚
300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次蒸着して上部電極を
形成した。
幅1mmのストライプ状にAlを真空蒸着（膜厚20Å）し導
電性領域を形成した。この後チヤンバー内を常圧に戻
し、係るAl導電層の表面を酸化せしめ、絶縁性領域を形
成した。引き続き再度チヤンバー内を真空にしAl（膜厚
300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次蒸着して上部電極を
形成した。
以上の様にして作成した試料の上下電極間に電圧を印加
した時の電流特性（Ｖ−２特性）を測定した（上電極に
正電荷を印加した場合を順方向とした）。その結果、第
３図（Ａ）に示す特性と同様に、暗下時に於いては電圧
印加12V時に於いてOFF状態（抵抗値〜108Ω）となっ
た。一方、光照射下（白色光〜70μW/0.55cm2）にあっ
ては閾値電圧（Vth＝0.8V）迄はOFF状態であるが、第３
図（Ｂ）に示す特性と同様に、この閾値を超える電圧印
加ではON状態（抵抗値〜10Ω）を示した。係るON状態へ
のスイツチング速度は１μsec以内であり、光照射を中
止することにより速やかにOFF状態にスイツチングし
た。この場合のスイツチング速度も１μsec以内であっ
た。
した時の電流特性（Ｖ−２特性）を測定した（上電極に
正電荷を印加した場合を順方向とした）。その結果、第
３図（Ａ）に示す特性と同様に、暗下時に於いては電圧
印加12V時に於いてOFF状態（抵抗値〜108Ω）となっ
た。一方、光照射下（白色光〜70μW/0.55cm2）にあっ
ては閾値電圧（Vth＝0.8V）迄はOFF状態であるが、第３
図（Ｂ）に示す特性と同様に、この閾値を超える電圧印
加ではON状態（抵抗値〜10Ω）を示した。係るON状態へ
のスイツチング速度は１μsec以内であり、光照射を中
止することにより速やかにOFF状態にスイツチングし
た。この場合のスイツチング速度も１μsec以内であっ
た。
〔実施例９〕 実施例８と同様にして、下部電極及びSi3N4の絶縁領域
を形成した後グロー放電法により膜厚40Åのアモルフア
スシリコン膜を形成し、半導電性領域を形成した（導入
ガス，SiH4H2,rfパワー:0.01W/cm2，圧力0.5torr,基板
温度300℃，堆積速度40Å/min）。その後熱窒化方法に
より係るアモルフアスシリコンの表層部（約10Å）をシ
リコン窒化物（Si3N4）にせしめた。次に下地電極と直
交する様に幅1mmのストライプ状にAl（膜厚300Å）及び
Au（膜厚600Å）を順次真空蒸着して上部電極を形成し
た。係る試料を実施例１と同様にしてＶ−Ｉ特性を測定
した結果、同様の光スイツチング特性を示した。
を形成した後グロー放電法により膜厚40Åのアモルフア
スシリコン膜を形成し、半導電性領域を形成した（導入
ガス，SiH4H2,rfパワー:0.01W/cm2，圧力0.5torr,基板
温度300℃，堆積速度40Å/min）。その後熱窒化方法に
より係るアモルフアスシリコンの表層部（約10Å）をシ
リコン窒化物（Si3N4）にせしめた。次に下地電極と直
交する様に幅1mmのストライプ状にAl（膜厚300Å）及び
Au（膜厚600Å）を順次真空蒸着して上部電極を形成し
た。係る試料を実施例１と同様にしてＶ−Ｉ特性を測定
した結果、同様の光スイツチング特性を示した。
〔実施例10〕 実施例８と同様にしてCr-Auの下地電極及びSi3N4の絶縁
性領域を形成した、後Agを真空蒸着（膜厚20Å）し導電
性領域を形成した。引き続き、グロー放電法により窒化
シリコン（Si3N4）膜を膜厚15Åに堆積した。この後、
下地電極と直交する様に幅1mmのストライプ状にAl（膜
厚300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次真空蒸着して上部
電極とした。係る試料を実施例１と同様にしてVI特性を
測定した結果、同様の光スイツチング特性を示した。
性領域を形成した、後Agを真空蒸着（膜厚20Å）し導電
性領域を形成した。引き続き、グロー放電法により窒化
シリコン（Si3N4）膜を膜厚15Åに堆積した。この後、
下地電極と直交する様に幅1mmのストライプ状にAl（膜
厚300Å）及びAu（膜厚600Å）を順次真空蒸着して上部
電極とした。係る試料を実施例１と同様にしてVI特性を
測定した結果、同様の光スイツチング特性を示した。
〔実施例11〕 実施例10に於ける、Agによる導電性領域をZnSによる半
導電性領域（膜厚40Å）に変えた他は全く同様にして試
料を作成した。（イオンクラスタビーム法，加速電圧3K
V,基板温度150℃，堆積速度40nm/min）係る試料を実施
例１と同様にしてVI特性を測定した結果、実施例１と同
様の光スイツチ特性を示した。
導電性領域（膜厚40Å）に変えた他は全く同様にして試
料を作成した。（イオンクラスタビーム法，加速電圧3K
V,基板温度150℃，堆積速度40nm/min）係る試料を実施
例１と同様にしてVI特性を測定した結果、実施例１と同
様の光スイツチ特性を示した。
以上述べてきた実施例中では絶縁性薄膜の形成にLB法を
使用してきたが、極めて薄く均一な絶縁性の薄膜が作成
できる成膜法であればLB法に限らず使用可能である。具
体的には真空蒸着法や電解重合法,CVD法等が挙げられ使
用可能な材料の範囲が広がる。
使用してきたが、極めて薄く均一な絶縁性の薄膜が作成
できる成膜法であればLB法に限らず使用可能である。具
体的には真空蒸着法や電解重合法,CVD法等が挙げられ使
用可能な材料の範囲が広がる。
電極の形成に関しても既に述べている様に、絶縁薄膜層
上に均一な薄膜を作成しうる成膜法であれば使用可能で
あり、真空蒸着法やスパツタ法に限られるものではな
い。
上に均一な薄膜を作成しうる成膜法であれば使用可能で
あり、真空蒸着法やスパツタ法に限られるものではな
い。
更に基板材料やその形状も本発明は何ら限定するもので
はない。
はない。
〔発明の効果〕 薄膜絶縁層と薄膜導電層乃至は薄膜半導電層とを交
互積層することにより、従来の光電気変換素子には見ら
れない応答性を示す光スイツチング特性が得られること
を示した。
互積層することにより、従来の光電気変換素子には見ら
れない応答性を示す光スイツチング特性が得られること
を示した。
係る薄膜絶縁層をLB法により形成することにより分
子オーダーの膜厚制御が容易に実現でき、又、制御性が
優れている為、素子を形成する時の再現性が高く生産性
に富む。
子オーダーの膜厚制御が容易に実現でき、又、制御性が
優れている為、素子を形成する時の再現性が高く生産性
に富む。
第１図は本発明のスイツチング素子の断面図である。 第２図は本実施例で用いた測定回路図である。 第３図（Ａ）と第３図（Ｂ）は本発明のスイツチング素
子の光−電気特性図である。 第４図は本発明の有機色素絶縁層をLB法によって形成す
る方法を図解的に示す説明図である。 第5a図と第5b図は単分子膜の模式図であり、第6a図，第
6b図と第6c図は累積膜の模式図である。
子の光−電気特性図である。 第４図は本発明の有機色素絶縁層をLB法によって形成す
る方法を図解的に示す説明図である。 第5a図と第5b図は単分子膜の模式図であり、第6a図，第
6b図と第6c図は累積膜の模式図である。
フロントページの続き (72)発明者 森川 有子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 浜本 敬 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 栗林 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】１対の電極と、前記電極間に挟持された少
なくとも２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導
電性領域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移することを特徴と
するスイッチング素子。 - 【請求項２】前記単分子累積膜がラングミュアーブロジ
ェット膜である特許請求の範囲第１項に記載のスイッチ
ング素子。 - 【請求項３】１対の電極と、前記電極間に挟持された少
なくとも２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導
電性領域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層の少なくとも一方が無機絶縁体からな
り、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移することを特徴と
するスイッチング素子。 - 【請求項４】前記導電性あるいは半導電性領域が前記絶
縁性領域を介して前記電極から分離して配置されている
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記
載のスイッチング素子。 - 【請求項５】前記導電性あるいは半導電性領域と、前記
絶縁性領域と、が、それぞれ導電性あるいは半導電性薄
膜と、絶縁性薄膜と、から形成され、 前記導電性あるいは半導電性薄膜と、前記絶縁性薄膜
と、が交互に積層した積層構造を有している特許請求の
範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載のスイッ
チング素子。 - 【請求項６】前記導電性あるいは半導電性薄膜が100Å
以下の膜厚を有する特許請求の範囲第５項に記載のスイ
ッチング素子。 - 【請求項７】前記絶縁性薄膜が酸化膜あるいは窒化膜で
ある特許請求の範囲第５項または第６項に記載のスイッ
チング素子。 - 【請求項８】前記絶縁性薄膜が５〜500Åの膜厚を有す
る特許請求の範囲第５項に記載のスイッチング素子。 - 【請求項９】１対の電極と、前記電極間に挟持された少
なくとも２つの絶縁性領域と１つの導電性あるいは半導
電性領域からなる積層構造を有し、 前記導電性あるいは前記半導電性領域が無機物からな
り、かつ前記２つの絶縁性領域間に配置され、 前記２つの絶縁層のいずれか一方が有機化合物の単分子
累積膜からなり、 輻射線の照射下で、しきい値を超える電圧印加により、
高抵抗の状態から低抵抗の状態へ遷移するスイッチング
素子の駆動方法であって、 前記電極間にしきい値を超える電圧を印加した状態で、
輻射線を照射して、高抵抗の状態から低抵抗の状態に遷
移させ、または、輻射線の照射を中断して、低抵抗の状
態から高抵抗の状態へ遷移させることを特徴とするスイ
ッチング素子の駆動方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309432A JPH0777273B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | スイッチング素子およびその駆動方法 |
| US07/136,345 US5140398A (en) | 1986-12-24 | 1987-12-22 | Switching device |
| EP87311399A EP0272937B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Switching device |
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