JPS62222442A - 書換型光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レーザビームなどの光の熱作用あるいはフォ
トン効果により情報を記録する光記録媒体に関する。
トン効果により情報を記録する光記録媒体に関する。
さらに詳細には本発明は、薄膜の非晶質化と結晶化を可
逆的に生起させることを利用しての情報の記録と消去が
可能であり、かつ記録・消去の感度と記録情報の長期保
存性に優れた書換型光記録媒体に関するものである。
逆的に生起させることを利用しての情報の記録と消去が
可能であり、かつ記録・消去の感度と記録情報の長期保
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従来の技術
最近、小型で高性能のレーザの発展にともなって、レー
ザビームを利用した技術分野、即ち、光通信、光記録な
どのいわゆる光関連技術の研究が急速に進展し、一部は
実用化されている。中でも収束レーザ光を基板上の薄膜
状媒体に照射して、薄膜に穿孔もしくは非晶質−結晶質
転移のような構造変化を生ぜしめて、情報の記録をおこ
なう光記録は、高密度、大容量の記録を可能ならしめる
新技術として注目されている。
ザビームを利用した技術分野、即ち、光通信、光記録な
どのいわゆる光関連技術の研究が急速に進展し、一部は
実用化されている。中でも収束レーザ光を基板上の薄膜
状媒体に照射して、薄膜に穿孔もしくは非晶質−結晶質
転移のような構造変化を生ぜしめて、情報の記録をおこ
なう光記録は、高密度、大容量の記録を可能ならしめる
新技術として注目されている。
ここで薄膜に穿孔して記録をおこなう方式は、一旦情報
を書きこんだ後は消去されることがなく、恒久的に情報
を保持できることを特徴とするため、追記型光記録媒体
と呼ばれる。一方、非晶質−結晶質転移に基づいて記録
をおこなう方式は、2つの状態間の遷移を可逆的になす
ことにより多数回の書きこみと消去が可能であることか
ら書換型光記録媒体と呼ばれている。異なった情報を何
度でも書換可能であるという汎用性の高さのため書換型
光記録媒体は今後重要になると予想されている。
を書きこんだ後は消去されることがなく、恒久的に情報
を保持できることを特徴とするため、追記型光記録媒体
と呼ばれる。一方、非晶質−結晶質転移に基づいて記録
をおこなう方式は、2つの状態間の遷移を可逆的になす
ことにより多数回の書きこみと消去が可能であることか
ら書換型光記録媒体と呼ばれている。異なった情報を何
度でも書換可能であるという汎用性の高さのため書換型
光記録媒体は今後重要になると予想されている。
この書換型光記録媒体には、通常Te系カルコゲナイド
ガラスあるいはSe系カルコゲナイドガラスあるいはB
iまたはsbなどの金属膜あるいはこれらの合金膜が用
いられる。これらの書換型光記録媒体では、レーザビー
ムによる薄膜の急熱、急冷により膜中の原子の非秩序状
態をクエンチ(quench)して非晶質化せしめて書
きこみをおこない、またレーザビームによる除熱、徐冷
により非晶質を結晶化せしめて消去をおこなう。
ガラスあるいはSe系カルコゲナイドガラスあるいはB
iまたはsbなどの金属膜あるいはこれらの合金膜が用
いられる。これらの書換型光記録媒体では、レーザビー
ムによる薄膜の急熱、急冷により膜中の原子の非秩序状
態をクエンチ(quench)して非晶質化せしめて書
きこみをおこない、またレーザビームによる除熱、徐冷
により非晶質を結晶化せしめて消去をおこなう。
発明の解決しようとする問題点
こうした原理に基づく光記録方式を実用的な光ディスク
に用いる場合、次のような問題がある。
に用いる場合、次のような問題がある。
■書きこみ、消去のレーザ照射条件が厳しい、■書きこ
みと消去の安定した繰返し性が得がたい、 ■書きこみ状態の長期安定性が得がたい、半導体レーザ
やそれを組みこんだ光学ヘッドの発展がめざましい現在
、■のレーザ照射条件に対する制限は緩まりつつあるが
、それでも、光ディスクのような高速記録に適用するに
あたり書きこみ(非晶質化)の場合、レーザパワー10
m1!以下、パルス巾100ns以下、消去(結晶化)
の場合、パルス幅1μsec以下程度の条件を満たすこ
とが要求される。
みと消去の安定した繰返し性が得がたい、 ■書きこみ状態の長期安定性が得がたい、半導体レーザ
やそれを組みこんだ光学ヘッドの発展がめざましい現在
、■のレーザ照射条件に対する制限は緩まりつつあるが
、それでも、光ディスクのような高速記録に適用するに
あたり書きこみ(非晶質化)の場合、レーザパワー10
m1!以下、パルス巾100ns以下、消去(結晶化)
の場合、パルス幅1μsec以下程度の条件を満たすこ
とが要求される。
また、長期安定性の問題は記録媒体の書きこみ状態であ
る非晶質状態が室温付近で十分保持されれば良く、光記
録媒体として実用に供するための一つの基準として10
年以上の長期安定性が要求される。
る非晶質状態が室温付近で十分保持されれば良く、光記
録媒体として実用に供するための一つの基準として10
年以上の長期安定性が要求される。
さらに、媒体の酸化劣化も、オーバーコート層やアンダ
ーコート層を含んだ媒体構成によっては長期安定性の面
で問題とされる場合があり、記録膜の耐酸化性自体も十
分に優れていることが望ましい。即ち、常温常温の下で
の記録媒体の反射率が10年以上にわたって、酸化によ
る変化がなく、安定していることが要求される。
ーコート層を含んだ媒体構成によっては長期安定性の面
で問題とされる場合があり、記録膜の耐酸化性自体も十
分に優れていることが望ましい。即ち、常温常温の下で
の記録媒体の反射率が10年以上にわたって、酸化によ
る変化がなく、安定していることが要求される。
さらに、書きこみと消去の安定した繰返し性を得るには
、媒体は多数回のレーザ加熱をうけることから、ヒート
サイクルに対する媒体の変形や穿孔、合金膜中の相分離
などの不可逆変化を抑制せねばならない。繰返し数の要
求値は光記録の用途によって変わるが、10’回から1
06回の繰返し性が要求される場合が多い。
、媒体は多数回のレーザ加熱をうけることから、ヒート
サイクルに対する媒体の変形や穿孔、合金膜中の相分離
などの不可逆変化を抑制せねばならない。繰返し数の要
求値は光記録の用途によって変わるが、10’回から1
06回の繰返し性が要求される場合が多い。
以上の種々の要求条件のうち、最も達成が難しいと考え
られるのは、高速消去(レーザパルス幅1μs以下)と
非晶質状態の長期安定性とを同時に達成することである
。これらの2つの条件は、前者が媒体をレーザ加熱した
ときに結晶化しやすいこと、後者が媒体を室温で保持し
た時の結晶化しにくいことを要求するものであり、互い
に相反する条件となるからである。
られるのは、高速消去(レーザパルス幅1μs以下)と
非晶質状態の長期安定性とを同時に達成することである
。これらの2つの条件は、前者が媒体をレーザ加熱した
ときに結晶化しやすいこと、後者が媒体を室温で保持し
た時の結晶化しにくいことを要求するものであり、互い
に相反する条件となるからである。
この問題をTe系の合金1]iを例にとって説明する。
純Teの薄膜は、短パルスのレーザ照射でTeの融点(
450℃)以上に加熱し、急冷することにより容易に非
晶質となる。また、Te系合金膜では非晶質と結晶の間
で、屈折率および吸収率等の光学定数の差が大きく、2
つの状態間での反射率の差も大きいので十分な信号コン
トラストがとれる。しかるに、純Teのガラス転移温度
は室温(〜20℃)程度と低く、レーザ照射によって得
られた非晶質部分は、数秒以下の短い時間で再び結晶化
してしまい長期安定性の面で全く用をなさない。
450℃)以上に加熱し、急冷することにより容易に非
晶質となる。また、Te系合金膜では非晶質と結晶の間
で、屈折率および吸収率等の光学定数の差が大きく、2
つの状態間での反射率の差も大きいので十分な信号コン
トラストがとれる。しかるに、純Teのガラス転移温度
は室温(〜20℃)程度と低く、レーザ照射によって得
られた非晶質部分は、数秒以下の短い時間で再び結晶化
してしまい長期安定性の面で全く用をなさない。
このため、Teに対して、Ge5SbSAs等を不純物
として添加し、非晶質状態を安定させる試みがなされて
きた。これまでの研究では、不純物元素を10〜20a
t、%程度の量ま力添加したTe合金膜においてガラス
転移温度は数十〜100℃以上まで上昇し、即ち、非晶
質化部の結晶化温度は室温よりはるかに高い温度域にあ
り、非晶質寿命は、室温で10年以上のものが得られる
ことがわかっている。
として添加し、非晶質状態を安定させる試みがなされて
きた。これまでの研究では、不純物元素を10〜20a
t、%程度の量ま力添加したTe合金膜においてガラス
転移温度は数十〜100℃以上まで上昇し、即ち、非晶
質化部の結晶化温度は室温よりはるかに高い温度域にあ
り、非晶質寿命は、室温で10年以上のものが得られる
ことがわかっている。
しかしながら、非晶質状態を安定化せしめることは、反
面、非晶質部をレーザパルスにより結晶化することを困
難とすることに相当し、したがって高速消去が困難とな
ることが予想される。実際上記のTe合金系で、10年
以上の長期安定性を有するものは、書きこみ状態の消去
にあたり、10μsec以上、通常数十〜数百μsec
のパルス幅を有するレーザパルスの照射を要することが
示されている。
面、非晶質部をレーザパルスにより結晶化することを困
難とすることに相当し、したがって高速消去が困難とな
ることが予想される。実際上記のTe合金系で、10年
以上の長期安定性を有するものは、書きこみ状態の消去
にあたり、10μsec以上、通常数十〜数百μsec
のパルス幅を有するレーザパルスの照射を要することが
示されている。
このように、長期安定性と高速消去性を共に満足する材
料は、まだなく、現在、材料開発の研究の焦点となって
いる。
料は、まだなく、現在、材料開発の研究の焦点となって
いる。
上記の問題点の他に、レーザ加熱の繰返しによる合金系
の相分離の発生も、書きこみと消去の繰返し性を損う重
要な課題である。これまで、種々様々の記録媒体が提案
され、検討されているが、前記3点の要求条件をすべて
満たす材料の実現をめざして、即ち、非晶質−結晶転移
を利用した書換型光記録媒体の高性能化をめざして、現
在、内外の研究機関において、活発な研究がおこなわれ
ている。
の相分離の発生も、書きこみと消去の繰返し性を損う重
要な課題である。これまで、種々様々の記録媒体が提案
され、検討されているが、前記3点の要求条件をすべて
満たす材料の実現をめざして、即ち、非晶質−結晶転移
を利用した書換型光記録媒体の高性能化をめざして、現
在、内外の研究機関において、活発な研究がおこなわれ
ている。
従って、本発明の目的は、上記の従来技術の欠点を克服
し、情報の書きこみとその再生、消去、特に高速消去が
容易であると共に記録状態の安定性が高く、しかも書き
こみ、再生および消去が繰返し可能な書換型光記録媒体
を提供することにある。
し、情報の書きこみとその再生、消去、特に高速消去が
容易であると共に記録状態の安定性が高く、しかも書き
こみ、再生および消去が繰返し可能な書換型光記録媒体
を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明者は、従来の書換型光記録媒体における上述の現
情に鑑み、書換型光記録媒体について研究を重ね、多種
多用な材料を検討した結果、Te系合金膜において、添
加元素の組み合せと組成比を慎重に選ぶことにより前述
の要求条件をすべて満たしうる高性能書換型媒体を実現
することに成功した。
情に鑑み、書換型光記録媒体について研究を重ね、多種
多用な材料を検討した結果、Te系合金膜において、添
加元素の組み合せと組成比を慎重に選ぶことにより前述
の要求条件をすべて満たしうる高性能書換型媒体を実現
することに成功した。
上記目的を達成するための本発明の書換型光記録媒体は
、いずれもTeに系合金膜であり、Teに添加すべき合
金元素としては、■族元素、好ましくはΔs、 Sb、
Diのいずれか1柚、または■族元素、好ましくはG
e、 Sn、 Pbのいずれか1種、または■族元素、
好ましくはInを含有し、さらに好ましくは、第2の合
金元素、すなわち第3元素としてΔg1八1へAI、A
S、Di、CuX Ga、Ge、In、Pb、Pd、P
t。
、いずれもTeに系合金膜であり、Teに添加すべき合
金元素としては、■族元素、好ましくはΔs、 Sb、
Diのいずれか1柚、または■族元素、好ましくはG
e、 Sn、 Pbのいずれか1種、または■族元素、
好ましくはInを含有し、さらに好ましくは、第2の合
金元素、すなわち第3元素としてΔg1八1へAI、A
S、Di、CuX Ga、Ge、In、Pb、Pd、P
t。
Sb、 Se、 Si、SnおよびZnからなる群から
選んだ少なくとも一種を少世含有するものである。
選んだ少なくとも一種を少世含有するものである。
すなわち、本発明に従うと、一般式:
%式%)
で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
とする書換型光記録媒体が提供される。
(ただし、一般式において、
Nは、周期率表■族、■族、■族の元素のいずれか1種
の元素であり、 Nが■族または■族の元素の場合は、 Xは、55at、%≦X≦65at、%の範囲にあり、
Nが■族の元素の場合は、 Xは、45at、%≦X≦55at、%の範囲にある。
の元素であり、 Nが■族または■族の元素の場合は、 Xは、55at、%≦X≦65at、%の範囲にあり、
Nが■族の元素の場合は、 Xは、45at、%≦X≦55at、%の範囲にある。
)さらに、本発明に従うと、一般式:
%式%
で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
とする書換型光記録媒体が提供される。
(ただし、一般式におけるxSyはそれぞれ、55at
1%≦X≦65at0%、 y≦20at、%、 であり、 陶は■族元素であり、 Mは、ΔgS Al、 八sS Au、BiS Cu
S Ga、Ge、 In。
1%≦X≦65at0%、 y≦20at、%、 であり、 陶は■族元素であり、 Mは、ΔgS Al、 八sS Au、BiS Cu
S Ga、Ge、 In。
Pb、 Pd、 Pt、 Sb、 5eSSi、 Sn
およびZnからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素を表わす。)またさらに、本発明に従うと、一般式:
%式% で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
およびZnからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素を表わす。)またさらに、本発明に従うと、一般式:
%式% で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
(ただし、一般式におけるX%Mはそれぞれ、45at
、%≦X≦55at、%、 y≦20at、%、 であり、 1は■族元素であり、 MはMはAg、八1、As5AuSBi、 Cu、 G
a5Ge、 In。
、%≦X≦55at、%、 y≦20at、%、 であり、 1は■族元素であり、 MはMはAg、八1、As5AuSBi、 Cu、 G
a5Ge、 In。
Pb、 Pd5Pt、 Sb、 Se、 Si、Snお
よびInからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素
を表わす。)さらに、また、本発明に従うと、一般式:
%式% で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
よびInからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素
を表わす。)さらに、また、本発明に従うと、一般式:
%式% で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体が提供される。
(ただし、一般式におけるX%yはそれぞれ、55a
t0%≦X≦65at、%1、y≦20at、%、 であり、 島は■族元素であり、 MはMはAg、 AI、^s1八uへ Bi、Cu X
Ga % Ge % I n %PbSPd、 Pt、
Sb、 5eSSi、 SnおよびZnからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の元素を表わす。)さらに本
発明の好ましい態様に従うと、上記記録層の上面および
/または下面に保護膜として誘電体層が被着されている
。
t0%≦X≦65at、%1、y≦20at、%、 であり、 島は■族元素であり、 MはMはAg、 AI、^s1八uへ Bi、Cu X
Ga % Ge % I n %PbSPd、 Pt、
Sb、 5eSSi、 SnおよびZnからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の元素を表わす。)さらに本
発明の好ましい態様に従うと、上記記録層の上面および
/または下面に保護膜として誘電体層が被着されている
。
さらに本発明の好ましい態様に従うと、上記誘電体層は
、Sin□、310%Al20G、Y2O2、WO3、
Ta、05、Cr、O,]、Ce0z、Tea□、Mo
O2、In2O,、6e02、T + 02、l r
O2などの無機酸化物材料、IAg、F2、PbF2、
CeF、などの金属フッ化物、八lN5S+*N4など
の無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいはポリ
エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスル
フィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなど
の有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシロキ
サン、テトラメチルゴ二 なくとも一種である。
、Sin□、310%Al20G、Y2O2、WO3、
Ta、05、Cr、O,]、Ce0z、Tea□、Mo
O2、In2O,、6e02、T + 02、l r
O2などの無機酸化物材料、IAg、F2、PbF2、
CeF、などの金属フッ化物、八lN5S+*N4など
の無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいはポリ
エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスル
フィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなど
の有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシロキ
サン、テトラメチルゴ二 なくとも一種である。
さらに、また、本発明の好ましい態様に従うと、書換型
光記録媒体は、上記合金薄膜を2層以上設け、これらの
合金薄層を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金
層の膜厚が30nm以下である。
光記録媒体は、上記合金薄膜を2層以上設け、これらの
合金薄層を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金
層の膜厚が30nm以下である。
本発明の書換型光記録媒体記録層は、例えば、(Bit
−xTex)+−yMyまたは(sb+−、’reX)
I−y Myまたは(^3l−Je++) l−Y M
Yまたは(In+−xTej l−Y Myまたは(G
et−JeX)l−Y Myまたは(Sn + −xT
ej + −y M yまたは(Pb+−xTej l
−Y Myで表わされる。
−xTex)+−yMyまたは(sb+−、’reX)
I−y Myまたは(^3l−Je++) l−Y M
Yまたは(In+−xTej l−Y Myまたは(G
et−JeX)l−Y Myまたは(Sn + −xT
ej + −y M yまたは(Pb+−xTej l
−Y Myで表わされる。
詐週
まず第1に代表例として(B++−Jej+−yMyに
ついて説明する。ここでMはΔg1ΔI、 Au、 A
s、 Cu。
ついて説明する。ここでMはΔg1ΔI、 Au、 A
s、 Cu。
Ga、 Ge、 In、SPb、 Pd、 Pt、 S
b、 Se、 Si、SnおよびZnのうちから選んだ
少なくとも1種を表わし、X、yはそれぞれ55at、
%≦X≦65at、%、Oat、%≦20at、%であ
る。
b、 Se、 Si、SnおよびZnのうちから選んだ
少なくとも1種を表わし、X、yはそれぞれ55at、
%≦X≦65at、%、Oat、%≦20at、%であ
る。
したがって、この媒体はDi−Te合金またはB1とT
e合金をベース1巳第3元素を添加したものであり、そ
の組成は、BiとTeに関しては、B140at0%、
Teat、60%の近傍にあることを特徴としている。
e合金をベース1巳第3元素を添加したものであり、そ
の組成は、BiとTeに関しては、B140at0%、
Teat、60%の近傍にあることを特徴としている。
即ち、BiとTeの化合物BI2Te3の近傍の組成を
もつ合金膜を媒体とすることにより、高速消去性と長期
安定性の双方が同時に向上し、かつ繰返し性にも(優れ
ていることを見出だしたものである。
もつ合金膜を媒体とすることにより、高速消去性と長期
安定性の双方が同時に向上し、かつ繰返し性にも(優れ
ていることを見出だしたものである。
前述のように、Te系合金膜を光記録媒体として用いる
とき、Teに対する添加元素の量を増してゆくと、非晶
質化したときの長期安定性は向上するものの消去速度が
低下し、また書きこみ、消去の繰返しによってTeの相
分離などの不可逆変化が発生するため、繰返し性に欠け
る等の問題点があった。
とき、Teに対する添加元素の量を増してゆくと、非晶
質化したときの長期安定性は向上するものの消去速度が
低下し、また書きこみ、消去の繰返しによってTeの相
分離などの不可逆変化が発生するため、繰返し性に欠け
る等の問題点があった。
しかしながら、Teと旧の合金系において、Biの含有
量を増していた場合、Teが55at9%から65at
。
量を増していた場合、Teが55at9%から65at
。
%の範囲のとき、書きこみ状態の非晶質が室温で十分に
安定化するのみならず消去速度も極めて短くなることを
本発明者らは発見したものである。
安定化するのみならず消去速度も極めて短くなることを
本発明者らは発見したものである。
この機構はまだ解明されていないが、Bi −Te合金
系の状態図によって、次のように推測することができる
。
系の状態図によって、次のように推測することができる
。
第1図にB1−Te合金の状態図を示す。ここでは、B
+2Teqの化合物組成割合において融点が最大(58
5℃)になる。また実施例で後述するように、組成割合
を変えた試料に対し、非晶質化部の結晶化温度を求めた
ところ、第1図に併記するようにBiの添加量の増大に
つれて結晶化温度が徐々に上昇し、Biが約40at、
%の近傍では、結晶化温度が約110℃に達する。
+2Teqの化合物組成割合において融点が最大(58
5℃)になる。また実施例で後述するように、組成割合
を変えた試料に対し、非晶質化部の結晶化温度を求めた
ところ、第1図に併記するようにBiの添加量の増大に
つれて結晶化温度が徐々に上昇し、Biが約40at、
%の近傍では、結晶化温度が約110℃に達する。
したがって、この組成付近では結晶化温度が十分高く、
室温での非晶質状態が極めて安定となる。
室温での非晶質状態が極めて安定となる。
一方、レーザ加熱により非晶質を結晶化する場合は、5
00℃以上の温度にTe−B1合金膜を加熱しても、合
金の融点以下であるため、溶融することはない。従って
、このレーザ加熱では再び非晶質化することなく、速や
かに結晶化を達成できる。
00℃以上の温度にTe−B1合金膜を加熱しても、合
金の融点以下であるため、溶融することはない。従って
、このレーザ加熱では再び非晶質化することなく、速や
かに結晶化を達成できる。
ここで結晶化速度は、温度も強く依存し、高温であれば
あるほど速やかに結晶化する。結晶化速度には、近似的
に、 v ocexp(EA / k llT )と表わされ
る。
あるほど速やかに結晶化する。結晶化速度には、近似的
に、 v ocexp(EA / k llT )と表わされ
る。
ここで、EAは結晶化の活性化エネルギー、kaはボル
ツマン定数である。
ツマン定数である。
これから温度Tの高い時、結晶化速度Vが大きくなり、
言いかえれば、消去速度が向上し、高速消去が可能とな
ることが解かる。即ちB+2Te+の近傍の組成におい
ては、融点が最も高くなるため、高速結晶化、高速消去
が達成できるわけである。
言いかえれば、消去速度が向上し、高速消去が可能とな
ることが解かる。即ちB+2Te+の近傍の組成におい
ては、融点が最も高くなるため、高速結晶化、高速消去
が達成できるわけである。
また高速消去が可能となるもう1つの理由としては、B
i 35at0%〜45at、%、Te 55at、%
〜’65at。
i 35at0%〜45at、%、Te 55at、%
〜’65at。
%の合金組成は、安定な化合物13i2Te3の組成の
近傍にあるため、非晶質をレーザ加熱して結晶化せしめ
得、B1□Te3単相として結晶化し相分離をおこしに
くい。即ち、結晶化にあたり[1+2Te3とTe、あ
るいはB1゜Teaと81のように2種以上の結晶に分
離することなく単−相として結晶化するため、原子の拡
散距離、即ち、原子の再配列時の個々の移動距離はショ
ート・レンジにあり速やかに完全に結晶化せしめること
ができるわけである。
近傍にあるため、非晶質をレーザ加熱して結晶化せしめ
得、B1□Te3単相として結晶化し相分離をおこしに
くい。即ち、結晶化にあたり[1+2Te3とTe、あ
るいはB1゜Teaと81のように2種以上の結晶に分
離することなく単−相として結晶化するため、原子の拡
散距離、即ち、原子の再配列時の個々の移動距離はショ
ート・レンジにあり速やかに完全に結晶化せしめること
ができるわけである。
さらに、結晶化が原子のショート・レンジの移動で達成
できる場合は、仮りに合金膜がその融点以上に熱せられ
溶融したとしても、冷却速度(クエンチの速度)がある
閾い値(通常108〜109℃/ 5ec)より遅けれ
ば、安定状態への原子移動が、冷却と共に生ずるため結
果的に結晶化が達成される可能性もある。この過程も、
高速消去を実現しうる現象の一つと考えられる。
できる場合は、仮りに合金膜がその融点以上に熱せられ
溶融したとしても、冷却速度(クエンチの速度)がある
閾い値(通常108〜109℃/ 5ec)より遅けれ
ば、安定状態への原子移動が、冷却と共に生ずるため結
果的に結晶化が達成される可能性もある。この過程も、
高速消去を実現しうる現象の一つと考えられる。
以上、述べたように、B1−Te合金膜は、B12Te
3の組成割合の近傍で非晶質化部の長期安定性と高速消
去性の双方を同時に向上しろるものである。
3の組成割合の近傍で非晶質化部の長期安定性と高速消
去性の双方を同時に向上しろるものである。
なお、B1−Te合金系においては、114Tes、B
i2Te 。
i2Te 。
13iTe等の化合物の存在も報告されているが。しが
しながら、これらの化合物では融点が旧2Te3より低
くなるため高速消去性の点で劣るのみならず、Di−含
有量の多いの組成においては、結晶状態と非晶質状態の
間の光学定数の差が小さく、そのため、光記録の再生時
の書きこみ(非晶質化)部分の進行コントラストが小さ
くなるという欠点を示す。したがってDi−Te系にお
いては、Be2Te3の近傍の組成割合をもつ合金が光
記録媒体として最も高性能である。
しながら、これらの化合物では融点が旧2Te3より低
くなるため高速消去性の点で劣るのみならず、Di−含
有量の多いの組成においては、結晶状態と非晶質状態の
間の光学定数の差が小さく、そのため、光記録の再生時
の書きこみ(非晶質化)部分の進行コントラストが小さ
くなるという欠点を示す。したがってDi−Te系にお
いては、Be2Te3の近傍の組成割合をもつ合金が光
記録媒体として最も高性能である。
また、Bi2Te:+の融点は585℃にあるため、非
晶質化のためのレーザ照射による温度上昇は高々600
〜650℃程度とみられる。温度上昇の最大値が、この
範囲であれば、薄膜に穿孔や変形などの不可逆変化を生
じせしめることなく、非晶質化を達成することができる
。即ち、オーバコート、アンダーコート層をともなった
媒体では、レーザ加熱において、オーバコート、アンダ
ーコート層を破壊せしめることなく(破壊を生ずるほど
、強熱することなく)非晶化を達成できる。このことも
相分離の可能性の排除とは別個に、繰返し性を高める重
要な要因と考えられる。
晶質化のためのレーザ照射による温度上昇は高々600
〜650℃程度とみられる。温度上昇の最大値が、この
範囲であれば、薄膜に穿孔や変形などの不可逆変化を生
じせしめることなく、非晶質化を達成することができる
。即ち、オーバコート、アンダーコート層をともなった
媒体では、レーザ加熱において、オーバコート、アンダ
ーコート層を破壊せしめることなく(破壊を生ずるほど
、強熱することなく)非晶化を達成できる。このことも
相分離の可能性の排除とは別個に、繰返し性を高める重
要な要因と考えられる。
書換型光記録媒体として、B1−Te合金は、これまで
述べた説明のように、高性能化が実現できる組成のある
ことが理解できよう。
述べた説明のように、高性能化が実現できる組成のある
ことが理解できよう。
本発明者等は、B1−Te合金の次に列挙する如き光記
録特性を改善するために、第3の元素を少量添加するこ
とが有効であることを発見したものである。
録特性を改善するために、第3の元素を少量添加するこ
とが有効であることを発見したものである。
■さらに結晶化温度を上げ、非晶質状態を安定化するこ
と、 ■さらにレーザ結晶化を高速化し、高速消去性を向上す
ること、 ■さらに結晶状態と非晶質状態の間の反射率差を広げ、
信号コントラストを均すこと、■相分離などの不可逆変
化をさらに抑制し、多数回のレーザ書きこみと消去を繰
返しても、B+2Te*とじての単相結晶化を達成する
こと ここで、第3元素の添加効果は上記の各々について、□ ■ 第3元素が81やTeと化学結合を持つことにより
、原子間結合を強め原子の移動、再配列を抑制すること
により、実効的に結晶化温度を高めるため、非晶質状態
の安定性が増す。
と、 ■さらにレーザ結晶化を高速化し、高速消去性を向上す
ること、 ■さらに結晶状態と非晶質状態の間の反射率差を広げ、
信号コントラストを均すこと、■相分離などの不可逆変
化をさらに抑制し、多数回のレーザ書きこみと消去を繰
返しても、B+2Te*とじての単相結晶化を達成する
こと ここで、第3元素の添加効果は上記の各々について、□ ■ 第3元素が81やTeと化学結合を持つことにより
、原子間結合を強め原子の移動、再配列を抑制すること
により、実効的に結晶化温度を高めるため、非晶質状態
の安定性が増す。
■ 第3元素が81とTeのマトリックスの中に、異種
原子として混入するため、レーザ加熱した時、[1i−
Te系の結晶化に対する核(結晶核)として作用し、結
晶化を高速化せしめる作用をなす。この場合、結晶核が
ミクロ的に均一に分散していれば、レーザ加熱時に同時
に多数の微結晶が発生するため、結晶化にあたり原子の
ロング・レンジの拡散がなくても良く、かつ個々の結晶
粒が不必要に大きく成長することがないため、各結晶粒
ドメインが十分に小さく一様且つ均質な結晶状態が得ら
れる。このことは光記録における再生信号のノイズ成分
をへらし、S/N比を向上させる上でも有効である。
原子として混入するため、レーザ加熱した時、[1i−
Te系の結晶化に対する核(結晶核)として作用し、結
晶化を高速化せしめる作用をなす。この場合、結晶核が
ミクロ的に均一に分散していれば、レーザ加熱時に同時
に多数の微結晶が発生するため、結晶化にあたり原子の
ロング・レンジの拡散がなくても良く、かつ個々の結晶
粒が不必要に大きく成長することがないため、各結晶粒
ドメインが十分に小さく一様且つ均質な結晶状態が得ら
れる。このことは光記録における再生信号のノイズ成分
をへらし、S/N比を向上させる上でも有効である。
■ 第3元素の添加によりBi −Te系のみの場合よ
れも結晶質と非晶質の間の光学定数(屈折率n1吸収率
k)の差が大きくなり、したがって、光学反射率の差を
大きくとることのできる場合がある。
れも結晶質と非晶質の間の光学定数(屈折率n1吸収率
k)の差が大きくなり、したがって、光学反射率の差を
大きくとることのできる場合がある。
また第3元素の添加により吸収率kを小さくできる場合
は合金膜中でのレーザ光の多重干渉の効果が重畳される
ため、即ち、光学干渉による反射率増減の効果が付加さ
れるため、さらに、反射率差を大きくとることができる
。
は合金膜中でのレーザ光の多重干渉の効果が重畳される
ため、即ち、光学干渉による反射率増減の効果が付加さ
れるため、さらに、反射率差を大きくとることができる
。
■ 第3元素の添加によりBiとTeの化合物組成り+
2Te3の固溶領域を広げることが可能である。
2Te3の固溶領域を広げることが可能である。
Bi : 40at、%、Te二60at、%の組成を
、合金膜全面にわたりバラツキや偏析がなく、均質に作
成しうろことはきわめて稀であり、通常数at、%程度
の組成のズレが生ずる。この場合は多数回の書きこみ、
消去を繰り返すと、部分的には次第に相分離を生じ、B
izTe3以外の結晶相が混在してくる。
、合金膜全面にわたりバラツキや偏析がなく、均質に作
成しうろことはきわめて稀であり、通常数at、%程度
の組成のズレが生ずる。この場合は多数回の書きこみ、
消去を繰り返すと、部分的には次第に相分離を生じ、B
izTe3以外の結晶相が混在してくる。
このため、非晶質寿命や消去密度もレーザ記録の繰返し
と共に変化し、また空間的にもばらついてくる。これを
防ぐには、わずかな組成ずれに対しては相分離の生じる
ことがないように、化合物組成における固溶領域を広げ
ることが有効である。
と共に変化し、また空間的にもばらついてくる。これを
防ぐには、わずかな組成ずれに対しては相分離の生じる
ことがないように、化合物組成における固溶領域を広げ
ることが有効である。
この固溶領域の拡大のため、第3元素の添加が有効であ
る。
る。
以上の理由から、第3元素Mとして、八g、 AI。
八u1 八sS CuS GaS Ge、 InS
Pb、Pd、Pt、Sb、Se。
Pb、Pd、Pt、Sb、Se。
Sl、SnおよびZnのうちから選んだ少なくとも1種
を添加することにより、さらに高性能の記録媒体が得ら
れた。ここで、第3元素の添加量yは20at0%以下
である。
を添加することにより、さらに高性能の記録媒体が得ら
れた。ここで、第3元素の添加量yは20at0%以下
である。
これらの添加元素のうち、金属結合性の強いものは、上
記■の作用をなし、共有結合性の強いものは上記■と■
の作用をなすと考えられる。
記■の作用をなし、共有結合性の強いものは上記■と■
の作用をなすと考えられる。
これまで述べた(Bi=、TeN)、−、fM、合金膜
は、B1にかえて、他の■族元素、例えばsb、AsT
V族元素、例えばGe、 Sn、 Pb、 III族元
素、例えばInのうちのいずれかを用いても同様の効果
が得られる。
は、B1にかえて、他の■族元素、例えばsb、AsT
V族元素、例えばGe、 Sn、 Pb、 III族元
素、例えばInのうちのいずれかを用いても同様の効果
が得られる。
ここに、(Sbl−JeN)l−Y MYについて、X
%Mはそれぞれ55at、%≦X≦65at1%(Sb
Jesに相当)、Qat、%≦y≦20at、%であり
、(Asl −Jej +−y Myについて、55a
t、%≦X≦65at、%(As2Te3に相当)、Q
at、%≦y≦20at、%であり、(Ir++−Je
j I−y Myについて、xSyはそれぞれ55at
、%≦X≦65at、%(In2Te3に相当)、Qa
t、、%≦y≦20at、%であり、(Ge+−Jej
l−y Myについて、45at、%≦X≦55at
、%(GcTeに相当) 、Q at0%≦y≦20a
t0%であり、(Sn l −Jex) l −y M
yについて、45at、%≦X≦55at、%(Sn
Teに相当) 、Q at、%≦y≦20at1%であ
り、(pb+−、Te、) I−y Myについて、4
5at、%≦X≦55at、%(PbTeに相当) 、
Q at、%≦y≦20at、%である。
%Mはそれぞれ55at、%≦X≦65at1%(Sb
Jesに相当)、Qat、%≦y≦20at、%であり
、(Asl −Jej +−y Myについて、55a
t、%≦X≦65at、%(As2Te3に相当)、Q
at、%≦y≦20at、%であり、(Ir++−Je
j I−y Myについて、xSyはそれぞれ55at
、%≦X≦65at、%(In2Te3に相当)、Qa
t、、%≦y≦20at、%であり、(Ge+−Jej
l−y Myについて、45at、%≦X≦55at
、%(GcTeに相当) 、Q at0%≦y≦20a
t0%であり、(Sn l −Jex) l −y M
yについて、45at、%≦X≦55at、%(Sn
Teに相当) 、Q at、%≦y≦20at1%であ
り、(pb+−、Te、) I−y Myについて、4
5at、%≦X≦55at、%(PbTeに相当) 、
Q at、%≦y≦20at、%である。
これらのTe系合金膜を光デイスク用媒体にもちいる場
合、通例、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプ
ラスチックの円板を基板として真空蒸着、RFスパッタ
リング等の方法で薄膜化する。
合、通例、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプ
ラスチックの円板を基板として真空蒸着、RFスパッタ
リング等の方法で薄膜化する。
この場合、合金膜をレーザ加熱する時の薄膜の穿孔や変
形、あるいは合金膜に接する部分のプラスチック基板の
変形などの不可逆変化を防ぐため、合金膜の上下に耐熱
性に優れた誘電体層を設けることが好ましい。
形、あるいは合金膜に接する部分のプラスチック基板の
変形などの不可逆変化を防ぐため、合金膜の上下に耐熱
性に優れた誘電体層を設けることが好ましい。
本発明の好ましい態様に従うと、合金膜のアンダーコー
ト、オーバコート材料として、SiO2,5iO1A1
203、Y2O3、WO2、Ta205、Cr2O3、
CeO7、TeO2、Mob、、[n2O−1GeO□
、TiO2などの無機酸化物材料、MgF2、PbF2
、Ce F3などの金属フッ化物、’ へl N 5S
13 N4などの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物
あるいはポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンスルフィドなどの高分子蒸着膜、Cuフタロシ
アニン、フルオレセインなどの低分子蒸着、また有機ス
パッタ膜としてポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド
などのスパッタ膜を使用することができる。
ト、オーバコート材料として、SiO2,5iO1A1
203、Y2O3、WO2、Ta205、Cr2O3、
CeO7、TeO2、Mob、、[n2O−1GeO□
、TiO2などの無機酸化物材料、MgF2、PbF2
、Ce F3などの金属フッ化物、’ へl N 5S
13 N4などの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物
あるいはポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンスルフィドなどの高分子蒸着膜、Cuフタロシ
アニン、フルオレセインなどの低分子蒸着、また有機ス
パッタ膜としてポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド
などのスパッタ膜を使用することができる。
さらに誘電体層としては、プラズマ重合膜を使用するこ
ともでき、エチレン等のオレフィン系化合物、スチレン
などの芳香族化合物、六フッ化ピロピレンなどの含フツ
素化合物、アクリロニトリルなどの含窒素化合物、ヘキ
サメチルジシロキサンなどの81含有化合物、テトラメ
チルスズなどの有機金属化合物さらにノルボルナジェン
、アダマンタン等の各種有機化合物から得られる重合膜
を使用できる。
ともでき、エチレン等のオレフィン系化合物、スチレン
などの芳香族化合物、六フッ化ピロピレンなどの含フツ
素化合物、アクリロニトリルなどの含窒素化合物、ヘキ
サメチルジシロキサンなどの81含有化合物、テトラメ
チルスズなどの有機金属化合物さらにノルボルナジェン
、アダマンタン等の各種有機化合物から得られる重合膜
を使用できる。
また、これら媒体構成面から書換型光記録媒体の高性能
化を図る場合、特願昭59−167033号明細書に記
載の゛re系合金合金層層債層化、即ち層厚30nm以
下の合金層を2層以上設け、各々を誘電体層ではさむ構
造とするものが有効である。このような積層構造は、T
e合金部の誘電体中への微粒子分散構造と等価と考えら
れ、その結果Te合金部の非晶質状態の安定化、結晶化
における結晶粒の不可逆的な肥大化の抑制に基づく繰返
し性の改良をもたらすのみならず、層厚の組合せを最適
化することにより、信号コントラストを向上させること
もできる。
化を図る場合、特願昭59−167033号明細書に記
載の゛re系合金合金層層債層化、即ち層厚30nm以
下の合金層を2層以上設け、各々を誘電体層ではさむ構
造とするものが有効である。このような積層構造は、T
e合金部の誘電体中への微粒子分散構造と等価と考えら
れ、その結果Te合金部の非晶質状態の安定化、結晶化
における結晶粒の不可逆的な肥大化の抑制に基づく繰返
し性の改良をもたらすのみならず、層厚の組合せを最適
化することにより、信号コントラストを向上させること
もできる。
実施例
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例I
RFスパッタリングにより、旧−Te合金膜を作製した
。基板はテスト・ピース用に50X50mm口、厚さ1
.2mmtのパイレックス・ガラス板およびポリカーボ
ネート樹脂板、またディスク特性評価用に、直径5”φ
、厚さ1.2mmtのポリカーボネート樹脂基板を用い
た。スパッタリングガスは、ガス圧5 X1O−2To
rr(7)Arを用い、RFパワーは100Wとした。
。基板はテスト・ピース用に50X50mm口、厚さ1
.2mmtのパイレックス・ガラス板およびポリカーボ
ネート樹脂板、またディスク特性評価用に、直径5”φ
、厚さ1.2mmtのポリカーボネート樹脂基板を用い
た。スパッタリングガスは、ガス圧5 X1O−2To
rr(7)Arを用い、RFパワーは100Wとした。
ここで、ターゲットのBi −Te合金の組成をかえて
、スパッタをおこない組成の異なる数種類のB1−Tc
合金膜を作製した。膜厚は1100nとした。光電子分
光分析によれば膜中のTe含有量は、それぞれ90.8
0.70.65.60.55.50.40 at、%で
あった。これらの合金膜の作製に先だって、基板上にマ
グネトロン・スパッタリングにより膜厚150nmのS
iC2膜をアングコートし、かつ合金膜作製後に同じく
、膜厚150nmのS io 2膜をオーバコートした
ものを記録媒体として特性を評価した。
、スパッタをおこない組成の異なる数種類のB1−Tc
合金膜を作製した。膜厚は1100nとした。光電子分
光分析によれば膜中のTe含有量は、それぞれ90.8
0.70.65.60.55.50.40 at、%で
あった。これらの合金膜の作製に先だって、基板上にマ
グネトロン・スパッタリングにより膜厚150nmのS
iC2膜をアングコートし、かつ合金膜作製後に同じく
、膜厚150nmのS io 2膜をオーバコートした
ものを記録媒体として特性を評価した。
レーザ記録特性の評価にあたり、レーザ光の光源として
、AlGaAsレーザダイオード(発振波長λ=830
nm)を用い、直径1.4μmφに収束したビームを記
録媒体の基板側から照射して書きこみと消去をおこなっ
た。非晶質、結晶質の状態の変化は、媒体の記録部に再
生用レーザビーム(連続発振、レーザパワー0.1mW
)を照射して反射光量を測定して判断した。(一般に結
晶状態の方が非晶質状態よりも薄膜の屈折率が太き(な
るため、反射率の大きい方が結晶、小さい方が非晶質に
対応する。)また、作製した試料は一般に、as−de
po状態で、非晶質と結晶の中間状態であるため、これ
に連続発振のレーザ光を照射して、媒体を結晶化温度以
上に熱した後、徐冷することにより完全に結晶化させた
ものを初期状態とした。即ち、熱処理による合金膜の初
期結晶化をレーザビームでおこなったものである。
、AlGaAsレーザダイオード(発振波長λ=830
nm)を用い、直径1.4μmφに収束したビームを記
録媒体の基板側から照射して書きこみと消去をおこなっ
た。非晶質、結晶質の状態の変化は、媒体の記録部に再
生用レーザビーム(連続発振、レーザパワー0.1mW
)を照射して反射光量を測定して判断した。(一般に結
晶状態の方が非晶質状態よりも薄膜の屈折率が太き(な
るため、反射率の大きい方が結晶、小さい方が非晶質に
対応する。)また、作製した試料は一般に、as−de
po状態で、非晶質と結晶の中間状態であるため、これ
に連続発振のレーザ光を照射して、媒体を結晶化温度以
上に熱した後、徐冷することにより完全に結晶化させた
ものを初期状態とした。即ち、熱処理による合金膜の初
期結晶化をレーザビームでおこなったものである。
レーザパワーを10mW一定として、パルス幅をかえて
書きこみをおこない反射率の相対変化ΔR/R(R:結
晶状態の反射率、ΔR:非晶質と結晶状態間の反射率差
)が30%となる条件を書きこみ条件とした。この条件
は、試料によって異なるがポリカーボネート樹脂基板に
対して、パルス幅にして30〜60ns、パイレックス
・ガラス基板に対して60〜120nsO間となった。
書きこみをおこない反射率の相対変化ΔR/R(R:結
晶状態の反射率、ΔR:非晶質と結晶状態間の反射率差
)が30%となる条件を書きこみ条件とした。この条件
は、試料によって異なるがポリカーボネート樹脂基板に
対して、パルス幅にして30〜60ns、パイレックス
・ガラス基板に対して60〜120nsO間となった。
この書きこみ状態に対して、引き続き消去条件の評価を
右、−なった。
右、−なった。
ここでは、レーザパワーとパルス幅をかえて書き込み信
号の消去に要するレーザパルスの中でパルス幅の最短と
なるものをもって消去速度とした。
号の消去に要するレーザパルスの中でパルス幅の最短と
なるものをもって消去速度とした。
次に書きこみ状態の寿命についてはパイレックス・ガラ
ス基板上に作製したものについて検討した。
ス基板上に作製したものについて検討した。
ここでは、書きこみをおこなった試料に室温から250
℃までの温度で熱処理を加え、書きこみ信号が100秒
で半減する時の温度をもって結晶化温度と定義して評価
した。組成の異なる各試料に対し、上記の測定をおこな
い組成に対して消去速度と結晶化温度をプロットしたも
のが第2図である。
℃までの温度で熱処理を加え、書きこみ信号が100秒
で半減する時の温度をもって結晶化温度と定義して評価
した。組成の異なる各試料に対し、上記の測定をおこな
い組成に対して消去速度と結晶化温度をプロットしたも
のが第2図である。
第2図に示す如<Bi添加量が増大し、Te含有量が減
少するにつれ(第2図中、横軸左側方向になるにつれ)
、結晶化温度が上昇し、非晶質として安定となるが、レ
ーザ消去に要するパルス幅は長くなり、高速消去が難し
くなる。しかしながら、Te 60at、%、Bi 4
0at、%、B12Te3の化合物の組成付近までBi
添加量を増加してゆくと、消去速度が急激に短くなるこ
とが見出だされた。
少するにつれ(第2図中、横軸左側方向になるにつれ)
、結晶化温度が上昇し、非晶質として安定となるが、レ
ーザ消去に要するパルス幅は長くなり、高速消去が難し
くなる。しかしながら、Te 60at、%、Bi 4
0at、%、B12Te3の化合物の組成付近までBi
添加量を増加してゆくと、消去速度が急激に短くなるこ
とが見出だされた。
B1□Te、の近傍の組成では、結晶化温度は100℃
以上であり、室温では非晶質として十分に安定である。
以上であり、室温では非晶質として十分に安定である。
結晶化温度が100℃を越える場合、通常室温での寿命
は10年以上と見積もられる。
は10年以上と見積もられる。
第2図から理解されるように、B+2Tezの化合物組
成の近傍、すなわちTe:55〜65at、%の範囲に
おいはパルス幅1μs程度の高速消去が可能で、かつ結
晶化温度も高く、書きこみ状態が長寿命となるという結
果が得られ、この媒体により書換型媒体の上記した最大
の問題点が克服できることがわかった。
成の近傍、すなわちTe:55〜65at、%の範囲に
おいはパルス幅1μs程度の高速消去が可能で、かつ結
晶化温度も高く、書きこみ状態が長寿命となるという結
果が得られ、この媒体により書換型媒体の上記した最大
の問題点が克服できることがわかった。
また、この組成付近では、書きこみと消去の繰返し性も
比較的優れ、Te 60a、 %、Di 40at、
%の組成でパイレックス・ガラス基板の試料では、書き
こみ10mW、90ns、消去3ml1lN 1 μ
sの各条件で再現性良<103回以上の書きこみ、消去
の繰返しが可能であることが確認できた。ただし、繰返
し数が5X103回を越えると1μSの消去パルスでは
完全消去ができなくなり、消し残りがみられるようにな
った。この場合も消去パルス幅も2〜3μsに長くする
か、あるいは1μSのままでも数回パルス照射すること
により、消し残りがなくなり、完全に消去できることが
わかった。
比較的優れ、Te 60a、 %、Di 40at、
%の組成でパイレックス・ガラス基板の試料では、書き
こみ10mW、90ns、消去3ml1lN 1 μ
sの各条件で再現性良<103回以上の書きこみ、消去
の繰返しが可能であることが確認できた。ただし、繰返
し数が5X103回を越えると1μSの消去パルスでは
完全消去ができなくなり、消し残りがみられるようにな
った。この場合も消去パルス幅も2〜3μsに長くする
か、あるいは1μSのままでも数回パルス照射すること
により、消し残りがなくなり、完全に消去できることが
わかった。
実施例2
次に旧−Te合金をベースとして第3元素の添加を試み
た。RFスパッタリングのターゲットにB1−Te−G
e合金を用いて、膜作製をおこない、ターゲットの合金
組成を変えて、膜の組成を制御した。
た。RFスパッタリングのターゲットにB1−Te−G
e合金を用いて、膜作製をおこない、ターゲットの合金
組成を変えて、膜の組成を制御した。
スパッタ条件、基板、膜厚等、他の条件は実施例1と同
様である。光電子分光分析によれば、作製した媒体の組
成は次の通りであった。すなわち、(B!o、 5sT
eo、 5s)o、 5sGeo、 as、(口!o、
5sTea、5s)o、5oGea、to 、(B!
o、<5Tea、5s)o、5oGeo、zo 、(
口in、oTeo、go)o、5sGea、as 、
(Bio、 4oTeo、go)o、5oG8o、20
、(旧o、 noTP3a、 go) o、 5o
Geo、 to 、(Oio、 3STeO,1+5)
O,5sGea、 aq、(口Io、zs’IP3o
、as)o、5oGE!o、to s (Bia、5
sTeo、 @s)a、aaGeo、2゜これらの合金
膜に対して実施例1と同じくマグネトロン・スパッタリ
ングにより5102膜のオーバコート、アンダーコート
膜をほどこし、実施例1と同様のレーザ記録特性の評価
をおこなった。
様である。光電子分光分析によれば、作製した媒体の組
成は次の通りであった。すなわち、(B!o、 5sT
eo、 5s)o、 5sGeo、 as、(口!o、
5sTea、5s)o、5oGea、to 、(B!
o、<5Tea、5s)o、5oGeo、zo 、(
口in、oTeo、go)o、5sGea、as 、
(Bio、 4oTeo、go)o、5oG8o、20
、(旧o、 noTP3a、 go) o、 5o
Geo、 to 、(Oio、 3STeO,1+5)
O,5sGea、 aq、(口Io、zs’IP3o
、as)o、5oGE!o、to s (Bia、5
sTeo、 @s)a、aaGeo、2゜これらの合金
膜に対して実施例1と同じくマグネトロン・スパッタリ
ングにより5102膜のオーバコート、アンダーコート
膜をほどこし、実施例1と同様のレーザ記録特性の評価
をおこなった。
その結果、上記の合金系においては[3i −Te 2
元系よりも信号コントラストがとりゃすく、パイレック
ス・ガラス基板を例にとると、レーザ・パワ10mW、
パルス幅100〜130nsの条件で容易に△R/R=
40%のコントラストがとれることがわかった。また、
上記の試料のレーザ書きこみ部(非晶質化部)の結晶化
温度は、いずれも150 を以上に上昇して、室温での
書きこみ状態の寿命がいっそう長くなった(室温で数十
年忘上と推定される)のみならず、消去速度もパルス幅
lμs程度であり、高速消去が可能であることも確認で
きた。
元系よりも信号コントラストがとりゃすく、パイレック
ス・ガラス基板を例にとると、レーザ・パワ10mW、
パルス幅100〜130nsの条件で容易に△R/R=
40%のコントラストがとれることがわかった。また、
上記の試料のレーザ書きこみ部(非晶質化部)の結晶化
温度は、いずれも150 を以上に上昇して、室温での
書きこみ状態の寿命がいっそう長くなった(室温で数十
年忘上と推定される)のみならず、消去速度もパルス幅
lμs程度であり、高速消去が可能であることも確認で
きた。
さらに書きこみと消去の繰返し性については、[1i
−Te 2元系よりも、あきらかに性能が向上すること
がわかった。即ち、上記の合金膜のうち、(B!a、
4aTeo、 so ) o、 5oGeo、 toの
組成の試料について書きこみ10mW、 110ns
、消去3.5mW、 l p sの条件で105回以上
の書きこみ、消去の繰返しが再現性良く達成できた。他
の組成の試料についてもおおむね繰返し性は良好で、い
ずれも10’回以上の書きこみ消去の繰返しが容易に達
成できた。
−Te 2元系よりも、あきらかに性能が向上すること
がわかった。即ち、上記の合金膜のうち、(B!a、
4aTeo、 so ) o、 5oGeo、 toの
組成の試料について書きこみ10mW、 110ns
、消去3.5mW、 l p sの条件で105回以上
の書きこみ、消去の繰返しが再現性良く達成できた。他
の組成の試料についてもおおむね繰返し性は良好で、い
ずれも10’回以上の書きこみ消去の繰返しが容易に達
成できた。
さらに、5”φの溝付ポリカーボネート樹脂円板上に作
製した媒体に対して光ディスクとして回転系の評価をお
こない、特に、搬送波対雑音比(C/N比と呼称される
場合が多い)を測定した。
製した媒体に対して光ディスクとして回転系の評価をお
こない、特に、搬送波対雑音比(C/N比と呼称される
場合が多い)を測定した。
ディスクの書きこみ時のレーザの光出力は9mW。
再生時の出力0.5mW、回数数1.80Orpmで記
録再生の実験をなしたところ、C/N比は55dBであ
った。
録再生の実験をなしたところ、C/N比は55dBであ
った。
引き続いて、ディスクの情報書きこみ部を出力4、5m
Wの半導体レーザ光で走査したところ、書きこみ情報を
完全に消去することができた。このディスクへの書きこ
み、消去の繰返しは102回まで実験をおこなったが、
C/N比の減少はみられず、また消し残りもなく完全消
去が可能であった。
Wの半導体レーザ光で走査したところ、書きこみ情報を
完全に消去することができた。このディスクへの書きこ
み、消去の繰返しは102回まで実験をおこなったが、
C/N比の減少はみられず、また消し残りもなく完全消
去が可能であった。
次に、第3元素としてGeにかえて、Ag、 AI、へ
u1八cS Cu、Ga、 In、PbS Pd、P
t、Sb、Se、Si、SnおよびZnの各々を選び、
同様の媒体作製をおこなった。光電子分光分析によれば
、その組成は各々、次に示す通りであった。
u1八cS Cu、Ga、 In、PbS Pd、P
t、Sb、Se、Si、SnおよびZnの各々を選び、
同様の媒体作製をおこなった。光電子分光分析によれば
、その組成は各々、次に示す通りであった。
(D!o、 4sTea、 ss ) o、 ssAg
o、 as、(Blo、 <5Teo、 ss ) o
、 saAgo、 to、(lllo、4STc(1,
55)o、aoAgo、2(1、([)Io、 4oT
eo、60 )o、ss^go、os。
o、 as、(Blo、 <5Teo、 ss ) o
、 saAgo、 to、(lllo、4STc(1,
55)o、aoAgo、2(1、([)Io、 4oT
eo、60 )o、ss^go、os。
([Dlo、<aTeo、60 )o、aoAgo、s
o、([Dlo、4oTeo、6G )o、aoAgo
、20゜(i3io、zsT(!n、as )o、ss
八へo、as、(Blo、+5Teo、65 )o、s
oAgo、Io、([lio、 asTeo、 65
) a、 eoAgo、 2as ([11!11.
<5Teo、 ss ) 0.95AID、 n5、 (Bio、n5Teo、ss )0.90八10.10
% (BIo、 4sTeo、ss )o、ll0AI
Q、20゜(0+o、<oTeo、 6o )o、ss
八へn、os、(Blo、4oTeo、6G )o、e
oAuo、1o1([llo、+oTeo、60 )0
.80AI0.20% (旧o、asTeo、its
)a、5sAIo、os、([llo、 3sTe+1
.ss )o、eoAuo、+oS(Blo、asTf
、n、as )o、so^10.20、([lio、
4sTeo、ss )o、5sAuo。。3、(B!
0.4sTeo、55 )0.90八〇〇、to、(1
31o、4ST(!11.55 )o、eoAuo、2
0% (BIo、noTea、go )o、 9s八u
o’、os。
o、([Dlo、4oTeo、6G )o、aoAgo
、20゜(i3io、zsT(!n、as )o、ss
八へo、as、(Blo、+5Teo、65 )o、s
oAgo、Io、([lio、 asTeo、 65
) a、 eoAgo、 2as ([11!11.
<5Teo、 ss ) 0.95AID、 n5、 (Bio、n5Teo、ss )0.90八10.10
% (BIo、 4sTeo、ss )o、ll0AI
Q、20゜(0+o、<oTeo、 6o )o、ss
八へn、os、(Blo、4oTeo、6G )o、e
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)a、5sAIo、os、([llo、 3sTe+1
.ss )o、eoAuo、+oS(Blo、asTf
、n、as )o、so^10.20、([lio、
4sTeo、ss )o、5sAuo。。3、(B!
0.4sTeo、55 )0.90八〇〇、to、(1
31o、4ST(!11.55 )o、eoAuo、2
0% (BIo、noTea、go )o、 9s八u
o’、os。
(Dio、+s丁eo、ss )e、5sPdo、os
、(BIo、 4sTeo、ss ) o、5oPd
o、to、(fllo、 4sTeo、 ss ) o
、 eaPdo、 xa、(Bi、、 407eO,s
o ) o、 gsPdo、 os、(Boo、 na
Tea、 so ) o、 5oPdo、 10% (
Bio、 4oTeo、 6o ) o、 aoPdo
、 2OS(B+(1,3sTeo、 6s ) o、
asPdo、 os、(Bi。、 3sTea、 a
s ) o、 5oPdo、 Io、(BIo、 3s
Teo、 as ) o、 noPdo、 20q(B
lo、<aTeo、so ) o、5oAuo、to
、(口1o、 4oTeo、 8o ) o、eoA
uo、2G。
、(BIo、 4sTeo、ss ) o、5oPd
o、to、(fllo、 4sTeo、 ss ) o
、 eaPdo、 xa、(Bi、、 407eO,s
o ) o、 gsPdo、 os、(Boo、 na
Tea、 so ) o、 5oPdo、 10% (
Bio、 4oTeo、 6o ) o、 aoPdo
、 2OS(B+(1,3sTeo、 6s ) o、
asPdo、 os、(Bi。、 3sTea、 a
s ) o、 5oPdo、 Io、(BIo、 3s
Teo、 as ) o、 noPdo、 20q(B
lo、<aTeo、so ) o、5oAuo、to
、(口1o、 4oTeo、 8o ) o、eoA
uo、2G。
((1!o、+5Teo、65 )O,5sAuo、a
s、(Bio、asTeo、65 )0.90八LI1
1.IQ。
s、(Bio、asTeo、65 )0.90八LI1
1.IQ。
(Bio、 3sTeo、 ss ) o、 eoAu
o、 gos (BiO,4sTeo、 ss ) o
、 5sAsa、 oss(Illo、5Teo、 s
s ) o、 1oAso、 Io、(Bi。、 4S
TE!+1.55 ) Q、 eoA9o、 2G。
o、 gos (BiO,4sTeo、 ss ) o
、 5sAsa、 oss(Illo、5Teo、 s
s ) o、 1oAso、 Io、(Bi。、 4S
TE!+1.55 ) Q、 eoA9o、 2G。
(Blo、 40T80. ea ) o、 55As
a、 as、(Bio、 aaTF3o、 an )
o、 5oAso、Il+。
a、 as、(Bio、 aaTF3o、 an )
o、 5oAso、Il+。
(Blo、 4oTeo、6G)(L80ΔSo、20
% ([IIo、 3sTeo、65 ) 0.95
八so、05、(Bia、zsTeo、as ) o
、sooso、+o−,(Bi。、 3sTeo、ss
)o、80八S0.20%(Blo、 4sTeo、
ss ) o、 5scua、 as、(Blo、
4sTeo、 ss ) o、5acLIo、 10゜
(Bio、 4sTeo、 ss ) o、 1l(l
clIO,20% (Bio、 40T8G、 60
) o、 5sCuo、 a刀A (Blo、 qoTeo、 so ) o、 soc、
uo、 to、(Bin、 <oTea、 611 )
09eoclIo、 20■ (Bla、 3sTeo、 as ) Q、 5scu
o、 os、(Blo、 3sTeo、 6s ) a
、 5ocuo、 lo。
% ([IIo、 3sTeo、65 ) 0.95
八so、05、(Bia、zsTeo、as ) o
、sooso、+o−,(Bi。、 3sTeo、ss
)o、80八S0.20%(Blo、 4sTeo、
ss ) o、 5scua、 as、(Blo、
4sTeo、 ss ) o、5acLIo、 10゜
(Bio、 4sTeo、 ss ) o、 1l(l
clIO,20% (Bio、 40T8G、 60
) o、 5sCuo、 a刀A (Blo、 qoTeo、 so ) o、 soc、
uo、 to、(Bin、 <oTea、 611 )
09eoclIo、 20■ (Bla、 3sTeo、 as ) Q、 5scu
o、 os、(Blo、 3sTeo、 6s ) a
、 5ocuo、 lo。
(Blo、 3.Tea、 65 ) o、 eocu
o、 20s (Blo、 4sTeo、 ss )
o、 5sGao、 O5、(BIo、45TeO−5
5) 03soGao、 + +1% (Bla、 4
5TeO−ss ) O−eoGao、 20 %(B
IO−<oTea、 an ) 0.9SGaO−O5
s (BIo、4oTll!o、 so ) O−5o
Gao、 l O5(Blo、4oTeo、 so )
o−a、oGao、20% (Bio、 3sTeo
、 as ) o、 5sGao、 O5、(Blo、
3sTeo、 ss ) a、 5oGao、 Io
、(BIo、 3STE!0.6.) o、 aoGa
o、 20゜(Bin、 n5Teo、 ss ) o
−5slno、 as、(Bio、 、5Teo、 s
s ) o、 5olno、 to、(BIG、4ST
eG、55 ) 。−eolno、 20% (B10
.40’le0.60 ) Q−5slno、 as、
(Blo、 4oTeo、 6o ) o、 5oln
o、 to、(BIo、 <oTeo、 so ) o
、 ealno、 20゜(BIo、 3sTeo、
ss ) o、 ss[na、 05% (BIo、
5sTeo、 as ) o、 5olno、 IQ。
o、 20s (Blo、 4sTeo、 ss )
o、 5sGao、 O5、(BIo、45TeO−5
5) 03soGao、 + +1% (Bla、 4
5TeO−ss ) O−eoGao、 20 %(B
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、 as ) o、 5sGao、 O5、(Blo、
3sTeo、 ss ) a、 5oGao、 Io
、(BIo、 3STE!0.6.) o、 aoGa
o、 20゜(Bin、 n5Teo、 ss ) o
−5slno、 as、(Bio、 、5Teo、 s
s ) o、 5olno、 to、(BIG、4ST
eG、55 ) 。−eolno、 20% (B10
.40’le0.60 ) Q−5slno、 as、
(Blo、 4oTeo、 6o ) o、 5oln
o、 to、(BIo、 <oTeo、 so ) o
、 ealno、 20゜(BIo、 3sTeo、
ss ) o、 ss[na、 05% (BIo、
5sTeo、 as ) o、 5olno、 IQ。
(Bio、 35’l’80.85 ) o、 5oI
no、 20% (Bio、 <5Teo、 5% )
o、 5sPbo、 (I刀B (Blo、 5sTeo、 ss ) o、 5oPt
lo、 to、(BIo、 <5Tea、 ss )
o、 aoPtlo、 20K (Bio、 4oTea、 so ) o、 5sPb
o、 as、(Bio、 <oTeo、 60 ) o
、aoPtlo、 I。。
no、 20% (Bio、 <5Teo、 5% )
o、 5sPbo、 (I刀B (Blo、 5sTeo、 ss ) o、 5oPt
lo、 to、(BIo、 <5Tea、 ss )
o、 aoPtlo、 20K (Bio、 4oTea、 so ) o、 5sPb
o、 as、(Bio、 <oTeo、 60 ) o
、aoPtlo、 I。。
(BIo、 noTeo、 60 ) O,eoPtl
o、 20S(Bio、 3sTeo、 ss ) o
、 5sPbo、 O8゜(BIo、 、5Teo、
as ) o、 5oPtlo、 +a、(Bio、
3sTeo、 ss ) o、 eoPba、 2G、
(Into、 <5Tea、 ss ) o、 5sP
do、 os、(Bio、 45Tea、 ss )
!+、 5oPda、 +aA ([llo、5Teo、 ss ) o、 5oPdo
、 20% (Bio、 4oT8o、 io ) O
,5sPdo、 os、([]to、 4oTeo、
so ) o、 5sPdo、 10% (Blo、
4oT8o、 so ) O,aaPda、 211A ([lio、 +5Teo、 as ) o、 5sP
do。ass (BIo、 3sTeo、 ss )
a、 5oPdo、 10s([lio、 3STeO
−65) O−80PdO−20% (BIG、4sT
eo、 ss ) o、 5sPto、 os、(Bi
o、 <5Teo、 ss ) o、 9oPto、
10% (Bio、 4sTea、 55 ) o、
aoPto、 2G、(Blo、 <oTeo、 so
) +1.5sPto、 。s、(Blo、 4oT
eo、ao ) o、 1oPto、 to、(Dlo
、 toTea、 so ) o、 aoPto、 2
0、(Bio、 5sTeo、 65 ) Q、 5s
Pto、 os、(Uio、 3sTeo、 as )
o、 5oPto、 to、(Bio、 3sTea
、 ss ) o、 aorta、 2G、(Bio、
4sTeo、 ss ) o、 5ssl]o、 o
s、(Bio、 *5T13o、 55 ) Q、 5
osbo、 10■ (Bla、 4sTeo、 ss ) o、 eosl
]o、 xo、(Bia、 4oTeo、 so )
o、 5ssbo、 os、(BIo、 4oTeo、
so ) o、 5osElo、 to、(Bio、
naTea、 go ) e、 5astlo、 2
0A (fllo、 +5Teo、 6s ) o、 5ss
l]o、 a5、(BIo、 5sTeo、 65 )
o、 5osbo、 IQ■ (Bjo、 +5Teo、 ss ) Q、 aosb
o、 20、(Blo、 +5Teo、ss ) o、
5ss8o、。3、(Ola、 <5Teo、 ss
) o、 5oseo、 to、(Blo、 4ST
eO,ss ) o、 aoseo、 xcr、(Bl
a、 <oTeo、 60 ) O,5ssea、 o
s、(Blo、 40TBQ、 so ) o、 5o
seo、 Io、([3io、 4oTeo、 io
) o、 eoseo、 2aS(Boo、 3sTe
o、 ss ) o、 5sseo、 asS(Bio
、 3sTeo、 as ) o、 5aseo、 I
o、(Bll)、 4oTeo、 6G ) o、 e
oseo、 2G、(Bio、 4sTeo、 ss
) o、 5sslo、 os、(Blo、 +5Te
o、 55 ) o、 gas!o、 +a、(Bio
、 asTeo、ss ) o、 soS!o、 20
、(BIo、 <oTea、 go ) o、 5sS
io、 as、(BIo、5oTeo、ao)o、qa
s+o、 1o、(Bio、<aTeo、so )o、
aaslo、Lff。
o、 20S(Bio、 3sTeo、 ss ) o
、 5sPbo、 O8゜(BIo、 、5Teo、
as ) o、 5oPtlo、 +a、(Bio、
3sTeo、 ss ) o、 eoPba、 2G、
(Into、 <5Tea、 ss ) o、 5sP
do、 os、(Bio、 45Tea、 ss )
!+、 5oPda、 +aA ([llo、5Teo、 ss ) o、 5oPdo
、 20% (Bio、 4oT8o、 io ) O
,5sPdo、 os、([]to、 4oTeo、
so ) o、 5sPdo、 10% (Blo、
4oT8o、 so ) O,aaPda、 211A ([lio、 +5Teo、 as ) o、 5sP
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a、 5oPdo、 10s([lio、 3STeO
−65) O−80PdO−20% (BIG、4sT
eo、 ss ) o、 5sPto、 os、(Bi
o、 <5Teo、 ss ) o、 9oPto、
10% (Bio、 4sTea、 55 ) o、
aoPto、 2G、(Blo、 <oTeo、 so
) +1.5sPto、 。s、(Blo、 4oT
eo、ao ) o、 1oPto、 to、(Dlo
、 toTea、 so ) o、 aoPto、 2
0、(Bio、 5sTeo、 65 ) Q、 5s
Pto、 os、(Uio、 3sTeo、 as )
o、 5oPto、 to、(Bio、 3sTea
、 ss ) o、 aorta、 2G、(Bio、
4sTeo、 ss ) o、 5ssl]o、 o
s、(Bio、 *5T13o、 55 ) Q、 5
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]o、 xo、(Bia、 4oTeo、 so )
o、 5ssbo、 os、(BIo、 4oTeo、
so ) o、 5osElo、 to、(Bio、
naTea、 go ) e、 5astlo、 2
0A (fllo、 +5Teo、 6s ) o、 5ss
l]o、 a5、(BIo、 5sTeo、 65 )
o、 5osbo、 IQ■ (Bjo、 +5Teo、 ss ) Q、 aosb
o、 20、(Blo、 +5Teo、ss ) o、
5ss8o、。3、(Ola、 <5Teo、 ss
) o、 5oseo、 to、(Blo、 4ST
eO,ss ) o、 aoseo、 xcr、(Bl
a、 <oTeo、 60 ) O,5ssea、 o
s、(Blo、 40TBQ、 so ) o、 5o
seo、 Io、([3io、 4oTeo、 io
) o、 eoseo、 2aS(Boo、 3sTe
o、 ss ) o、 5sseo、 asS(Bio
、 3sTeo、 as ) o、 5aseo、 I
o、(Bll)、 4oTeo、 6G ) o、 e
oseo、 2G、(Bio、 4sTeo、 ss
) o、 5sslo、 os、(Blo、 +5Te
o、 55 ) o、 gas!o、 +a、(Bio
、 asTeo、ss ) o、 soS!o、 20
、(BIo、 <oTea、 go ) o、 5sS
io、 as、(BIo、5oTeo、ao)o、qa
s+o、 1o、(Bio、<aTeo、so )o、
aaslo、Lff。
(Bin、 +5Teo、 65 ) o、 5ssl
o、 05% ([]io、 asTeo、 ss )
0.9O3I0.10、(BIo、 +5Teo、
ss ) o、 eoslo、 2Qs ([lio、
4sTeo、 ss ) o、 5ssno、 os
A (Bll+、4STeO−55) Q−5osno、
I 0% (BIG、 4sTeo、 ss ) O,
eoSno−20、(Bi。、 4oTeo、 6o
) o、5sSno、as、(BIo、 4oTeo
、eo )o、5osno、to、(Blo−5oTe
o、so )o、5osno、20% (Blo、 3
sTeo、ss ) o、asS口。、。3、(Bi
o、 55Tea、 as ) o、5osna、 1
0、(Bio、 1sTeo、 ss ) a、 eo
sno、 2G、(BIo、 4sTeo、ss )
o、5sZno、as−、(Bio、 4sTea、
ss ) o、5oZna、 IO。
o、 05% ([]io、 asTeo、 ss )
0.9O3I0.10、(BIo、 +5Teo、
ss ) o、 eoslo、 2Qs ([lio、
4sTeo、 ss ) o、 5ssno、 os
A (Bll+、4STeO−55) Q−5osno、
I 0% (BIG、 4sTeo、 ss ) O,
eoSno−20、(Bi。、 4oTeo、 6o
) o、5sSno、as、(BIo、 4oTeo
、eo )o、5osno、to、(Blo−5oTe
o、so )o、5osno、20% (Blo、 3
sTeo、ss ) o、asS口。、。3、(Bi
o、 55Tea、 as ) o、5osna、 1
0、(Bio、 1sTeo、 ss ) a、 eo
sno、 2G、(BIo、 4sTeo、ss )
o、5sZno、as−、(Bio、 4sTea、
ss ) o、5oZna、 IO。
(Blo、 <5Tf3a、 ss ) a、 aoZ
na、 211% (Bio、 5oTeo、 go
) o、5sZno、 as■ (Bio、 <oTea、 6G ) o、 5oZn
o、 +a、(BIo、 noTea、 so ) o
、 eoZno、 20゜([lio、 zsTeo、
as ) o、 5sZno、 os、(Bio、
:+5Teo、 ss ) o、 5oZno、 IQ
■ (BIo、 +5Teo、 as ) o、 aoZn
o、 2Gこれらの試料に対して、Di −Te−Ge
系と同様のレーザ記録特性の測定おこない、いずれも書
きこみ状態の長期安定性と高速消去性の双方が同時に向
上するのみならず、104回以上の書きこみ、消去の繰
返しに対して、消し残りなく安定に動作することがわか
った。
na、 211% (Bio、 5oTeo、 go
) o、5sZno、 as■ (Bio、 <oTea、 6G ) o、 5oZn
o、 +a、(BIo、 noTea、 so ) o
、 eoZno、 20゜([lio、 zsTeo、
as ) o、 5sZno、 os、(Bio、
:+5Teo、 ss ) o、 5oZno、 IQ
■ (BIo、 +5Teo、 as ) o、 aoZn
o、 2Gこれらの試料に対して、Di −Te−Ge
系と同様のレーザ記録特性の測定おこない、いずれも書
きこみ状態の長期安定性と高速消去性の双方が同時に向
上するのみならず、104回以上の書きこみ、消去の繰
返しに対して、消し残りなく安定に動作することがわか
った。
第3元素の作用としては、いずれも似通っているが、レ
ーザ記録特性に基づいて、添加元素の種類に応じて、相
対的な差を分類すると、八g、AI。
ーザ記録特性に基づいて、添加元素の種類に応じて、相
対的な差を分類すると、八g、AI。
八u、 Cu、 Ga5In、 PbSPd、 Pt5
Sn、 Znは高速消去法の向上に特に有効であり、ま
た、As、 Sb、 Se。
Sn、 Znは高速消去法の向上に特に有効であり、ま
た、As、 Sb、 Se。
Slは書きこみ状態の安定化、即ち結晶化温度の向上と
非晶質の安定化に特に有効であった。
非晶質の安定化に特に有効であった。
さらに、これらの元素の添加により繰返し性の向上する
原因としては第3元素の添加により、BIJeaの化合
物の固溶範囲が広がる。即ち、安定な化合物となる組成
領域が広がり、レーザ加熱を繰返しても相分離をおこさ
ず、単相結晶化が完全におこなわれることによると考え
られる。
原因としては第3元素の添加により、BIJeaの化合
物の固溶範囲が広がる。即ち、安定な化合物となる組成
領域が広がり、レーザ加熱を繰返しても相分離をおこさ
ず、単相結晶化が完全におこなわれることによると考え
られる。
実施例3
実施例1および2の合金系において81にかえて、■族
元素の中から八sまたはsbのいずれかあるいは■族元
素の中から10を用いた合金系、即ち(^S・Te・)
I・y M・において、55at、%≦X≦65at
1%、Qat、%≦y≦20at1%であり、Mは八g
、 Al5AuSBi、 Cu、 Ga、 Ge5In
。
元素の中から八sまたはsbのいずれかあるいは■族元
素の中から10を用いた合金系、即ち(^S・Te・)
I・y M・において、55at、%≦X≦65at
1%、Qat、%≦y≦20at1%であり、Mは八g
、 Al5AuSBi、 Cu、 Ga、 Ge5In
。
Pb、 Pd、 Pt、 5bSSe、 Si、 Sn
およびZnの1つである合金系および(sb+−、、’
re、) 1−、 Myにおいて、55a t、%≦X
≦65a t0%、Qat、%≦y≦20a t、%で
あり、MはAg、八1、へs1八u、 Bi、Cu、
Ga5Ge、 In。
およびZnの1つである合金系および(sb+−、、’
re、) 1−、 Myにおいて、55a t、%≦X
≦65a t0%、Qat、%≦y≦20a t、%で
あり、MはAg、八1、へs1八u、 Bi、Cu、
Ga5Ge、 In。
Pb、Pd、、Pt5SeSSi、 SnおよびZn(
7)1つテある合金系および(I n + −Jej
l −Y M yにおいて55at、%≦X≦65at
9%、Oat、%≦y≦20at0%であり、MはAg
、 AI、As、 Ah、B1、Cu、 Ga、 Ge
5InSPb、 Pd。
7)1つテある合金系および(I n + −Jej
l −Y M yにおいて55at、%≦X≦65at
9%、Oat、%≦y≦20at0%であり、MはAg
、 AI、As、 Ah、B1、Cu、 Ga、 Ge
5InSPb、 Pd。
Pt5Se、 Si、SnおよびZnの1つである合金
系の媒体作製と評価をおこなった。
系の媒体作製と評価をおこなった。
その結果、実施例1と同じ(As2Tea、Sb2Te
3、In2Te3の安定な化合物組成の近傍で、非晶質
化部の安定性と高速消去性の双方が共に向上し、かつ繰
返し性も良好であること、さらに、実施例2と同じく、
第3元素の添加においても同じく特性の改良がみられ、
特に繰返し性の向上する点で全く同様の効果を示すこと
が明らかになった。
3、In2Te3の安定な化合物組成の近傍で、非晶質
化部の安定性と高速消去性の双方が共に向上し、かつ繰
返し性も良好であること、さらに、実施例2と同じく、
第3元素の添加においても同じく特性の改良がみられ、
特に繰返し性の向上する点で全く同様の効果を示すこと
が明らかになった。
第3図に5b−Te合金の消去速度および結晶化温度を
示す。第3図に示す如く、第2図に示す如くsb添加量
が増大し、Te含有量が減少するにつれ(第2図中、横
軸左側方向になるにつれ)、結晶化温度が上昇し、非晶
質として安定となるが、レーザ消去に要するパルス幅は
長くなり、高速消去が難しくなる。しかしながら、Te
60at、%、Sb 40at。
示す。第3図に示す如く、第2図に示す如くsb添加量
が増大し、Te含有量が減少するにつれ(第2図中、横
軸左側方向になるにつれ)、結晶化温度が上昇し、非晶
質として安定となるが、レーザ消去に要するパルス幅は
長くなり、高速消去が難しくなる。しかしながら、Te
60at、%、Sb 40at。
%、DI2Te+の化合物の組成付近まで81添加量を
増加してゆくと、消去速度が急激に短くなることが見出
だされた。
増加してゆくと、消去速度が急激に短くなることが見出
だされた。
ここで、第2元素である八5SSbSBi、In間で特
性の比較をおこなうと、基本的には同じ効果をもつが、
非晶質寿命の点で八s>Sb>[li >Inの順で優
れ、高速消去性の点でIn >Bi >Sb >Asの
順で優れることが見出だされた。
性の比較をおこなうと、基本的には同じ効果をもつが、
非晶質寿命の点で八s>Sb>[li >Inの順で優
れ、高速消去性の点でIn >Bi >Sb >Asの
順で優れることが見出だされた。
実施例4
実施例1および2の合金系において旧にかえて■族元素
の中からGeまたはSnまたはpbを用いた合金系、即
ち(Ge+−XTej 、−、M、において45at1
%≦X≦55at0%、Qat、%≦y≦20at、%
であり、Mは八g1 八l、As、 八u、Bi、C
uS Ga、In、PbS PdS Pt。
の中からGeまたはSnまたはpbを用いた合金系、即
ち(Ge+−XTej 、−、M、において45at1
%≦X≦55at0%、Qat、%≦y≦20at、%
であり、Mは八g1 八l、As、 八u、Bi、C
uS Ga、In、PbS PdS Pt。
Sb、 5eSSiSSnおよびZnの1つである合金
系、および(Sn+−++1e、l)+−y Myにお
いて、45at、%≦X≦55at、%、Qat、%≦
y≦20at、%であり、Mは八g1A1、Δs1Δu
、 Bi、 Cu、 Ga、 Ge、 In、 Pb、
Pd、 Pt。
系、および(Sn+−++1e、l)+−y Myにお
いて、45at、%≦X≦55at、%、Qat、%≦
y≦20at、%であり、Mは八g1A1、Δs1Δu
、 Bi、 Cu、 Ga、 Ge、 In、 Pb、
Pd、 Pt。
5bSSeSSiおよびZnの1つである合金系、およ
び(Pb+−xTex) l−Y Myにふいて、45
at、%≦X≦55at9%、Qat、%≦y≦20a
t1%であり、Mは八g、 AI、As。
び(Pb+−xTex) l−Y Myにふいて、45
at、%≦X≦55at9%、Qat、%≦y≦20a
t1%であり、Mは八g、 AI、As。
Au、 B15CuSGa、 Ge、 In5Pd、
Pt5Sb、 Se、 Si、SnおよびZnの1つで
ある合金系による媒体作製とその評価をおこなった。
Pt5Sb、 Se、 Si、SnおよびZnの1つで
ある合金系による媒体作製とその評価をおこなった。
その結果、実施例1と同じ(GeTe、 5nTeSP
bTeの安定な化合物組成の近傍で非晶質化部の安定性
と高速消去性の双方が共に向上し、かつ繰返し性も良好
であること、さらに実施例2と同じく第3元素の添加に
おいても、同じく特性の改良がみられ、特に繰返し性の
向上する点で全く同様の効果を示すことが明らかとなっ
た。
bTeの安定な化合物組成の近傍で非晶質化部の安定性
と高速消去性の双方が共に向上し、かつ繰返し性も良好
であること、さらに実施例2と同じく第3元素の添加に
おいても、同じく特性の改良がみられ、特に繰返し性の
向上する点で全く同様の効果を示すことが明らかとなっ
た。
ここで、第2元素であるGe5SnSPbの間で特性の
比較をおこなうと、基本的には同じ効果をもつが、信号
コントラストと非晶質寿命の点で、Ge>Sn>Pbの
j頑で優れ、高速消去性の点では、Snが最も1憂れて
いることが見出だされた。
比較をおこなうと、基本的には同じ効果をもつが、信号
コントラストと非晶質寿命の点で、Ge>Sn>Pbの
j頑で優れ、高速消去性の点では、Snが最も1憂れて
いることが見出だされた。
また、実施例3の第2添加元素のAs、 Sb、 Bi
、inと、本実施例の第2添加元素のGe、 Sn、
Pbの間で特性を比較すると、本実施例の場合の方が若
干繰返し性に劣り、書きこみ、消去の繰返しにしたがっ
て不可逆な成分の発生することがわかった。
、inと、本実施例の第2添加元素のGe、 Sn、
Pbの間で特性を比較すると、本実施例の場合の方が若
干繰返し性に劣り、書きこみ、消去の繰返しにしたがっ
て不可逆な成分の発生することがわかった。
この原因を推察するに、融点を比較する。八52Te3
(362℃) 、5b2Te:+(622℃)、B12
Te5(585℃)、In。Te5(667℃)と■族
元素とTeの化合物の融点が([nの場合は■族元素で
あるため元素事情が異なるが)比較的低い温度域にある
のに対し、■族元素とTeの化合物はGeTe (72
5℃) 、5nTe(790℃)、PbTe(917℃
)とより高温であることから、レーザ加熱により非晶質
化する場合、オーバコート、アンダーコート層に用いる
5in2膜に破断、亀裂、変形等の不可逆変化が生じ、
これが再生時の反射光強度に影響をおよぼしているため
と考えられる。
(362℃) 、5b2Te:+(622℃)、B12
Te5(585℃)、In。Te5(667℃)と■族
元素とTeの化合物の融点が([nの場合は■族元素で
あるため元素事情が異なるが)比較的低い温度域にある
のに対し、■族元素とTeの化合物はGeTe (72
5℃) 、5nTe(790℃)、PbTe(917℃
)とより高温であることから、レーザ加熱により非晶質
化する場合、オーバコート、アンダーコート層に用いる
5in2膜に破断、亀裂、変形等の不可逆変化が生じ、
これが再生時の反射光強度に影響をおよぼしているため
と考えられる。
実施例5
実施例1〜4においては、合金膜のオーバコート、アン
ダーコート層として、SlO□膜を用いたが、本実施例
では、各種の無機誘電材料膜や有機材料膜を用いて記録
媒体を作製し、その特性を評価した。
ダーコート層として、SlO□膜を用いたが、本実施例
では、各種の無機誘電材料膜や有機材料膜を用いて記録
媒体を作製し、その特性を評価した。
オーバコート、アンダーコート材料として試作した薄膜
は、Si○2膜以外にSiC、Al2O3、Y2O3、
WO2、Ta206、Cr2O3、[:e02、TeO
2、MOO3,1n203、Ge0z、Ti O□、Z
rO2などの酸化物、MgFa、PbF、、CeF:+
などのフッ化物、ΔIN、513N−などの無機窒化物
、2nSなどの硫化物等の無機物質である。
は、Si○2膜以外にSiC、Al2O3、Y2O3、
WO2、Ta206、Cr2O3、[:e02、TeO
2、MOO3,1n203、Ge0z、Ti O□、Z
rO2などの酸化物、MgFa、PbF、、CeF:+
などのフッ化物、ΔIN、513N−などの無機窒化物
、2nSなどの硫化物等の無機物質である。
これらの材料のうち、SiC、PbF2、’j e O
2などの比較的低融点のものは抵抗加熱蒸着、八I2O
3、Z「02などの高融点のものは電子ビーム加熱蒸着
またはRFスパッタリングにより薄膜化し、Te系合金
膜の上下に膜厚〜150nmの厚さで被着せしめた。
2などの比較的低融点のものは抵抗加熱蒸着、八I2O
3、Z「02などの高融点のものは電子ビーム加熱蒸着
またはRFスパッタリングにより薄膜化し、Te系合金
膜の上下に膜厚〜150nmの厚さで被着せしめた。
さらに、有機物質については真空蒸着により、ポリエチ
レン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフィ
ドなどの高分子材f4、Cuフクロシアニン、フルオレ
セインなどの低分子材料を薄膜化し、またRFスパッタ
リングによりポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィドな
どを薄膜化して、Te系合金膜のオーバコート、アンダ
ーコート材料として使用した。また、プラズマ重合法に
より作製できるエチレン等のオレフィン系化合物、スチ
レンなどの芳香族化合物、6フツ化プロピレンなどの含
フツ化化合物、アクリロニトリルなどの含窒素化合物、
ヘキサメチルジシロキサンなどのSi含有化合物、テト
ラメチルスズなどの有機金属化合物さらにノルボルナジ
ェン、アダマンタン等の各種有機化合物から得られる重
合膜をもオーバコート、アンダーコート材料としてその
適性を比較検討した。
レン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフィ
ドなどの高分子材f4、Cuフクロシアニン、フルオレ
セインなどの低分子材料を薄膜化し、またRFスパッタ
リングによりポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィドな
どを薄膜化して、Te系合金膜のオーバコート、アンダ
ーコート材料として使用した。また、プラズマ重合法に
より作製できるエチレン等のオレフィン系化合物、スチ
レンなどの芳香族化合物、6フツ化プロピレンなどの含
フツ化化合物、アクリロニトリルなどの含窒素化合物、
ヘキサメチルジシロキサンなどのSi含有化合物、テト
ラメチルスズなどの有機金属化合物さらにノルボルナジ
ェン、アダマンタン等の各種有機化合物から得られる重
合膜をもオーバコート、アンダーコート材料としてその
適性を比較検討した。
その結果、特願昭59−167033号明細書にも述べ
たごとく、これらの材料はいずれもTe系合金膜のオー
バコート、アンダーコート材に使用できることを確認し
た。ただし、レーザ記録特性を比較すると書きこみ、消
去条件や繰返し性は材料によってかなりの優劣のあるこ
とがわかった。
たごとく、これらの材料はいずれもTe系合金膜のオー
バコート、アンダーコート材に使用できることを確認し
た。ただし、レーザ記録特性を比較すると書きこみ、消
去条件や繰返し性は材料によってかなりの優劣のあるこ
とがわかった。
即ち、一般に有機系薄膜は耐熱性に劣るため、書きこみ
、消去を繰り返すと、Te合金膜に接する部分で不可逆
な変形を生じやすく、極端な場合にはオーバコートをほ
どこした媒体でも穿孔されてしまうことがある。無機系
の薄膜の場合でも、Te−3nやTe −Pbをベース
とした合金系を記録膜に用いる場合、合金膜の非晶質化
にあたり、合金の融点(800〜900℃)以上の高温
に加熱することが必要となるため、PbF2 (融点8
55℃)、Te02(融点733℃)等の比較的低融点
のものは、不可逆的な変形の発生のため、繰返し性に問
題の生ずることがわかった。
、消去を繰り返すと、Te合金膜に接する部分で不可逆
な変形を生じやすく、極端な場合にはオーバコートをほ
どこした媒体でも穿孔されてしまうことがある。無機系
の薄膜の場合でも、Te−3nやTe −Pbをベース
とした合金系を記録膜に用いる場合、合金膜の非晶質化
にあたり、合金の融点(800〜900℃)以上の高温
に加熱することが必要となるため、PbF2 (融点8
55℃)、Te02(融点733℃)等の比較的低融点
のものは、不可逆的な変形の発生のため、繰返し性に問
題の生ずることがわかった。
これに対して、5iOz、Al2O3、TlO2、Cr
2O5、MgF2等の高融点無機薄膜をオーバコート、
アンダーコート材料に用いた媒体は極めて繰返し性に優
れ、実施例1〜4のいずれのTe合金膜に対しても10
3回以上の書きこみ、消去が再現性良く達成できた。
2O5、MgF2等の高融点無機薄膜をオーバコート、
アンダーコート材料に用いた媒体は極めて繰返し性に優
れ、実施例1〜4のいずれのTe合金膜に対しても10
3回以上の書きこみ、消去が再現性良く達成できた。
なお、有機系薄膜をオーバコート、アンダーコートする
時も、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリ
フェニレンスルフィドおよびテトラメチルスズのプラズ
マ重合膜等の比較的耐熱性にIRれた材料については、
記録膜のTe合金膜として融点の低い組成のものを用い
、かつ記録、消去条件を慎重に選ぶことにより、不可逆
的な変形を抑制し103回以上の書きこみ、消去の繰返
しを達成することに成功した。
時も、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリ
フェニレンスルフィドおよびテトラメチルスズのプラズ
マ重合膜等の比較的耐熱性にIRれた材料については、
記録膜のTe合金膜として融点の低い組成のものを用い
、かつ記録、消去条件を慎重に選ぶことにより、不可逆
的な変形を抑制し103回以上の書きこみ、消去の繰返
しを達成することに成功した。
さらに、有機系膜をオーバコート、アンダーコートに用
いた媒体のメリットとして、熱伝導率が8102等の無
機材料よりもはるかに小さいため、レーザ書きこみ時の
エネルギーが小さくすむという点がある。即ち、レーザ
加熱によりTe合金膜の融点以上に温度を上げる時、上
面、下面を包むオーバコート、アンダーコート層の熱伝
導率が小さいため、熱放散によるレーザエネルギーの損
失を防ぐことができる。
いた媒体のメリットとして、熱伝導率が8102等の無
機材料よりもはるかに小さいため、レーザ書きこみ時の
エネルギーが小さくすむという点がある。即ち、レーザ
加熱によりTe合金膜の融点以上に温度を上げる時、上
面、下面を包むオーバコート、アンダーコート層の熱伝
導率が小さいため、熱放散によるレーザエネルギーの損
失を防ぐことができる。
例えば、Te−B1系合金を記録膜に使用した場合、1
0mWのレーザパワーでレーザ書きこみをおこなうと、
5I02をオーバコート、アンダーコートした媒体では
、30ns以上のパルス幅を要するが、ポリイミドのス
パッタ膜をオーバコート、アンダーコートした媒体では
20〜25nsのパルス幅で十分であることが判明した
。
0mWのレーザパワーでレーザ書きこみをおこなうと、
5I02をオーバコート、アンダーコートした媒体では
、30ns以上のパルス幅を要するが、ポリイミドのス
パッタ膜をオーバコート、アンダーコートした媒体では
20〜25nsのパルス幅で十分であることが判明した
。
以上、オーバコート、アンダーコート材料に関する検討
を述べたが、光記録媒体の用途や構成次第では、オーバ
コートのみ、あるいはアンダーコートのみをTe含金膜
に被着せしめれば十分である。
を述べたが、光記録媒体の用途や構成次第では、オーバ
コートのみ、あるいはアンダーコートのみをTe含金膜
に被着せしめれば十分である。
即ち、基板としてポリイミドのように耐熱性に憂れたプ
ラスチックやパイレックス・ガラスを用いれば、レーザ
加熱時の基板の変形°を防ぐためのアンダーコートは不
要となり、オーバコートのみで良い。マタ、レーザエネ
ルギー(パワーとパルス幅)を精密に制御すれば、オー
バコートなしでも、Te系合金膜に不可逆な変形や穿孔
を生ずることなく、非晶質化や結晶化を有機することが
可能であり、この場合、オーバコートは不要となり、プ
ラスチック基板と、Te系合金膜の間にアンダーコート
を被着せしめるだけで良い。
ラスチックやパイレックス・ガラスを用いれば、レーザ
加熱時の基板の変形°を防ぐためのアンダーコートは不
要となり、オーバコートのみで良い。マタ、レーザエネ
ルギー(パワーとパルス幅)を精密に制御すれば、オー
バコートなしでも、Te系合金膜に不可逆な変形や穿孔
を生ずることなく、非晶質化や結晶化を有機することが
可能であり、この場合、オーバコートは不要となり、プ
ラスチック基板と、Te系合金膜の間にアンダーコート
を被着せしめるだけで良い。
実施例6
実施例2の記録媒体のうち合金膜の組成(Bjo、 4
oTeO,’60 ) o、 5oGeo、 +oのも
のについて、5in2膜との積層膜を作製した。基板−
スパック条件については実施例2と同様でSi O,膜
のスパッタリングはマグネトロング・スパッタリングに
より作成した。
oTeO,’60 ) o、 5oGeo、 +oのも
のについて、5in2膜との積層膜を作製した。基板−
スパック条件については実施例2と同様でSi O,膜
のスパッタリングはマグネトロング・スパッタリングに
より作成した。
積層媒体の構成は第4図に示すようにTe合金層は層厚
20nm、層数は5であり、各層の中間に8102層を
層厚20nmで被着せしめた構造をとった。即ち、スパ
ッタリングにおいて、Te合金ターゲットと、5in2
(マグネトロン)ターゲットの各々について、交互にス
パックして、パイレックスガラス基板1に、まずSi
02 アンダーコート層を150nmの層厚で、次いで
各々20nmのTe系合金層およびSin、中間層を交
互に積層させ、さらに150nmの層厚のSi 02オ
一バーコート層を積層させることによって このように記録膜を薄層化して誘電体層ではさんで積層
した媒体は非晶質として安定となることが検証されてい
る(特願昭59−167033 >。
20nm、層数は5であり、各層の中間に8102層を
層厚20nmで被着せしめた構造をとった。即ち、スパ
ッタリングにおいて、Te合金ターゲットと、5in2
(マグネトロン)ターゲットの各々について、交互にス
パックして、パイレックスガラス基板1に、まずSi
02 アンダーコート層を150nmの層厚で、次いで
各々20nmのTe系合金層およびSin、中間層を交
互に積層させ、さらに150nmの層厚のSi 02オ
一バーコート層を積層させることによって このように記録膜を薄層化して誘電体層ではさんで積層
した媒体は非晶質として安定となることが検証されてい
る(特願昭59−167033 >。
本実施例で作製した媒体について実施例2と同じ特性評
価をおこなった。その結果、書きこみ消去条件は、はぼ
同じ(但し、消去パルス幅は若干長くなる傾向がみられ
た。)となる一方で、結晶化温度190℃と上昇し、繰
返し性も良好であった。
価をおこなった。その結果、書きこみ消去条件は、はぼ
同じ(但し、消去パルス幅は若干長くなる傾向がみられ
た。)となる一方で、結晶化温度190℃と上昇し、繰
返し性も良好であった。
例えば、パイレックス・ガラス基板の場合、書きこみ1
0nW、 120ns 、消去3.8mW、1μsの条
件で105回以上の書きこみ、消去のサイクルが再現性
良く達成できた。
0nW、 120ns 、消去3.8mW、1μsの条
件で105回以上の書きこみ、消去のサイクルが再現性
良く達成できた。
また、本実施例で、Te合金層の層厚IQnm、層数1
0とした媒体についても検討した。この積層膜では、結
晶化温度が220℃となり、より上昇する傾向がみられ
た。
0とした媒体についても検討した。この積層膜では、結
晶化温度が220℃となり、より上昇する傾向がみられ
た。
なお、ここで述べた積層の効果は、B1−Teベースの
合金ばかりでなく、例えば5b−Teベース、As−T
eベース、1n−Teベース、Ge−Teベース、Sn
−Teベース、Pb−Teベースの合金についても、
また第3元素の添加に関しては実施例2等で述べたよう
なAg5Al、八u、 As、 Bi、Cu5GaSG
e、 In5Pb。
合金ばかりでなく、例えば5b−Teベース、As−T
eベース、1n−Teベース、Ge−Teベース、Sn
−Teベース、Pb−Teベースの合金についても、
また第3元素の添加に関しては実施例2等で述べたよう
なAg5Al、八u、 As、 Bi、Cu5GaSG
e、 In5Pb。
Pd、 Pt5Sb、 5eXSiSSnおよびZnな
どを含んだ合金の如き、■族、■族および■族の元素の
いずれかとTeとをベースとする合金についても、即ち
、いずれの組合せのTe合金系についても基本的に成り
立つことが、各種媒体の作製と評価の実験から検ilE
された。
どを含んだ合金の如き、■族、■族および■族の元素の
いずれかとTeとをベースとする合金についても、即ち
、いずれの組合せのTe合金系についても基本的に成り
立つことが、各種媒体の作製と評価の実験から検ilE
された。
さらに、合金層の中間層としての誘電体薄膜は、510
2ばかりでな〈実施例5で述べた各種の材料、即ち、A
l 203、ZrO2等の無機j漢ポリイミド、テト
ラフルオロエチレン等の有機膜、テトラメチルスズ等の
プラズマ重合膜を用いても、積層媒体の効果としては同
等であり、いずれの材料をも用いることができる。
2ばかりでな〈実施例5で述べた各種の材料、即ち、A
l 203、ZrO2等の無機j漢ポリイミド、テト
ラフルオロエチレン等の有機膜、テトラメチルスズ等の
プラズマ重合膜を用いても、積層媒体の効果としては同
等であり、いずれの材料をも用いることができる。
ただし、有機系材料が耐熱性の問題のため、繰返し性に
劣る等の点は、実施例5で述べた事情と同様である。
劣る等の点は、実施例5で述べた事情と同様である。
発明の効果
以上、説明したように、本発明の光記録媒体は長期安定
性(室温での非晶質状態での安定性)と高速消去性を共
に満たす高性能の書換型媒体を提供するものであり、書
き込み、消去の繰返し性も十分に畳れている。Te系合
金膜の酸化劣化による記録媒体の劣化の問題はオーバコ
ート、アンダーコートに、SiC2膜のように水分を遮
断する層を設けることにより、はぼ解決し、長期安定性
に何ら障害をもたらすことはない。
性(室温での非晶質状態での安定性)と高速消去性を共
に満たす高性能の書換型媒体を提供するものであり、書
き込み、消去の繰返し性も十分に畳れている。Te系合
金膜の酸化劣化による記録媒体の劣化の問題はオーバコ
ート、アンダーコートに、SiC2膜のように水分を遮
断する層を設けることにより、はぼ解決し、長期安定性
に何ら障害をもたらすことはない。
また、一般にTe系合金膜は組成ずれのため、レーザ記
録、消去特性の再現性に欠けるという短所をもっている
が、本発明の媒体は、Teの化合物組成を取り上げ、さ
らに、これに第3元素を添加して固溶領域を広げるとい
う方法をとっているため、一定の書きこみ、消去条件を
満たすための組成に余裕があり、そのため量産性、再現
性に優れ、工業的大量生産に適している。
録、消去特性の再現性に欠けるという短所をもっている
が、本発明の媒体は、Teの化合物組成を取り上げ、さ
らに、これに第3元素を添加して固溶領域を広げるとい
う方法をとっているため、一定の書きこみ、消去条件を
満たすための組成に余裕があり、そのため量産性、再現
性に優れ、工業的大量生産に適している。
本発明の実施例では、媒体作製技術としてRFスパッタ
リングを中心に説明しているが、これは真空蒸着等の他
の薄膜作製法によっても本質的に同じ結果を与えること
は言うまでもない。さらに実施例中の、媒体の書きこみ
、消去条件は、パイレックス・ガラス基板上に作製した
ものについて詳述しているが、実施例中でも述べたよう
に、光ディスクで通常用いるアクリル樹脂やポリカーボ
ネート樹脂を基板に用いれば、記録条件、特に書きこみ
閾値、消去閾値は大幅に向上する。
リングを中心に説明しているが、これは真空蒸着等の他
の薄膜作製法によっても本質的に同じ結果を与えること
は言うまでもない。さらに実施例中の、媒体の書きこみ
、消去条件は、パイレックス・ガラス基板上に作製した
ものについて詳述しているが、実施例中でも述べたよう
に、光ディスクで通常用いるアクリル樹脂やポリカーボ
ネート樹脂を基板に用いれば、記録条件、特に書きこみ
閾値、消去閾値は大幅に向上する。
したがって、大容世、高密度記録の担体としての光ディ
スクあるいはクレジット時代の中で成長の期待される光
カード等の記録媒体として、しかも高性能の書換性を有
する媒体として、本発明の書換光記録媒体は最適の性能
を備えており、光エレクトロニクス産業におよぼす影晋
はきわめて大きい。
スクあるいはクレジット時代の中で成長の期待される光
カード等の記録媒体として、しかも高性能の書換性を有
する媒体として、本発明の書換光記録媒体は最適の性能
を備えており、光エレクトロニクス産業におよぼす影晋
はきわめて大きい。
第1図は、8i −Te合金系の状態図を非晶質化部の
結晶化温度と併記して示したものであり、第2図はB1
−Te合金膜を記録膜とした媒体の消去速度と結晶化温
度を組成に対して図示したグラフであり、 第3図は5b−Te合金膜を記録膜とした媒体の消去速
度と結晶化温度を組成に対して図示したグラフであり、 第4図は、Te系合金層と誘電体層としての8102中
間層を有する積層記録媒体の構成を示したものである。 (参照番号) 1・・パイレックス・ガラス基板、 2・・SiO。アンダーコート層、層厚150nm。 3・・Te系合金層、層厚20nm。 4・・5102中間層、層厚20nm。 5・・5102オ一バコート層、層厚150nm。 特許出願人 日本電信電話株式会社
結晶化温度と併記して示したものであり、第2図はB1
−Te合金膜を記録膜とした媒体の消去速度と結晶化温
度を組成に対して図示したグラフであり、 第3図は5b−Te合金膜を記録膜とした媒体の消去速
度と結晶化温度を組成に対して図示したグラフであり、 第4図は、Te系合金層と誘電体層としての8102中
間層を有する積層記録媒体の構成を示したものである。 (参照番号) 1・・パイレックス・ガラス基板、 2・・SiO。アンダーコート層、層厚150nm。 3・・Te系合金層、層厚20nm。 4・・5102中間層、層厚20nm。 5・・5102オ一バコート層、層厚150nm。 特許出願人 日本電信電話株式会社
Claims (16)
- (1)一般式: (N_1_−_xTe_x) で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴
とする書換型光記録媒体。 ただし、一般式における、 Nは、周期率表V族、IV族、III族の元素のいずれか1
種の元素であり、 NがV族またはIII族の元素の場合は、 xは、55at.%≦x≦65at.%の範囲にあり、
NがIV族の元素の場合は、 xは、45at.%≦x≦55at.%の範囲にある。 - (2)上記記録層の上面および/または下面に保護膜と
して誘電体層を被着せしめたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の書換型光記録媒体。 - (3)上記誘電体層は、SiO_2、SiO、Al_2
O_3、Y_2O_3、WO_3、Ta_2O_5、C
r_2O_3、CeO_2、TeO_2、MoO_3、
In_2O_3、GeO_2、TiO_2、ZrO_2
などの無機酸化物材料、MgF_2、PbF_2、Ce
F_3などの金属フッ化物、AlN、Si_3N_4な
どの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいはポ
リエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドな
どの有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシロ
キサン、テトラメチルスズ、ノルボルナジエン、アダマ
ンタンなどのプラズマ重合有機膜などからなる群から選
ばれた少なくとも一種であることを特徴とする特許請求
の範囲第2項に記載の書換型光記録媒体。 - (4)上記合金薄膜を2層以上設け、これらの合金薄層
を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金属の膜厚
が30nm以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項乃至第3項のいずれか1項に記載の書換型光記録
媒体。 - (5)一般式: (M_V_1_−_xTe_x)_1_−_yM_yで
表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴と
する書換型光記録媒体。 ただし、一般式におけるx、yはそれぞれ、55at.
%≦X≦65at.%、 y≦20at.%、 であり、 M_VはV族元素であり、 Mは、Ag、Al、As、Au、Bi、Cu、Ga、G
e、In、Pb、Pd、Pt、Sb、Se、Si、Sn
およびZnからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素を表わす。 - (6)上記記録層の上面および/または下面に保護膜と
して誘電体層を被着せしめたことを特徴とする特許請求
の範囲第5項に記載の書換型光記録媒体。 - (7)上記誘電体層は、SiO_2、SiO、Al_2
O_3、Y_2O_3、WO_3、Ta_2O_5、C
r_2O_3、CeO_2、TeO_2、MoO_3、
In_2O_3、GeO_2、TiO_2、ZrO_2
などの無機酸化物材料、MgF_2、PbF_2、Ce
F_3などの金属フッ化物、A1N、Si_3N_4な
どの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいはポ
リエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドな
どの有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシロ
キサン、テトラメチルスズ、ノルボルナジエン、アダマ
ンタンなどのプラズマ重合有機膜などからなる群から選
ばれた少なくとも一種であることを特徴とする特許請求
の範囲第6項に記載の書換型光記録媒体。 - (8)上記合金薄膜を2層以上設け、これらの合金薄層
を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金層の膜厚
が30nm以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第5項乃至第7項のいずれか1項に記載の書換型光記録
媒体。 - (9)一般式: (M_IV_1_−_xTe_x)_1_−_yM_yで
表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特徴と
する書換型光記録媒体。 ただし、一般式におけるx、yはそれぞれ、45at.
%≦x≦55at.%、 y≦20at.%、 であり、 NはIV族元素であり、 MはMはAg、Al、As、Au、、Bi、Cu、Ga
、Ge、In、Pb、Pd、Pt、Sb、Se、Si、
SnおよびZnからなる群から選ばれた少なくとも一種
の元素を表わす。 - (10)上記記録層の上面および/または下面に保護膜
として誘電体層を被着せしめたことを特徴とする特許請
求の範囲第9項に記載の書換型光記録媒体。 - (11)上記誘電体層は、SiO_2、SiO、Al_
2O_3、Y_2O_3、WO_3、Ta_2O_5、
Cr_2O_3、CeO_2、TeO_2、MoO_3
、In_2O_3、GeO_2、TiO_2、ZrO_
2などの無機酸化物材料、MgF_2、PbF_2、C
eF_3などの金属フッ化物、AlN、Si_3N_4
などの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいは
ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド
などの有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシ
ロキサン、テトラメチルスズ、ノルボルナジエン、アダ
マンタンなどのプラズマ重合有機膜などからなる群から
選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする特許請
求の範囲第10項に記載の書換型光記録媒体。 - (12)上記合金薄膜を2層以上設け、これらの合金薄
層を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金層の膜
厚が30nm以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第9項乃至第11項のいずれか1項に記載の書換型光
記録媒体。 - (13)一般式: (N_III_1_−_xTe_x)_1_−_yM_y
、で表わされる組成の合金膜を記録層に有することを特
徴とする書換型光記録媒体。 ただし、一般式におけるx、yはそれぞれ、55at.
%≦x≦65at.%、、 ≦y≦20at.%、 であり、 M_IIIはIII族元素であり、 MはMはAg、Al、As、Au、Bi、Cu、Ga、
Ge、In、Pb、Pd、Pt、Sb、Se、Si、S
nおよびZnからなる群から選ばれた少なくとも一種の
元素を表わす。 - (14)上記記録層の上面および/または下面に保護膜
として誘電体層を被着せしめたことを特徴とする特許請
求の範囲第13項に記載の書換型光記録媒体。 - (15)上記誘電体層は、SiO_2、SiO、Al_
2O_3、Y_2O_3、WO_3、Ta_2O_5、
Cr_2O_3、CeO_2、TeO_2、MoO_3
、In_2O_3、GeO_2、TiO_2、ZrO_
2などの無機酸化物材料、MgF_2、PbF_2、C
eF_3などの金属フッ化物、AlN、Si_3N_4
などの無機窒化物、ZnSなどの金属硫化物、あるいは
ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド
などの有機物、六フッ化プロピレン、ヘキサメチルジシ
ロキサン、テトラメチルスズ、ノルボルナジエン、アダ
マンタンなどのプラズマ重合有機膜などからなる群から
選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする特許請
求の範囲第14項に記載の書換型光記録媒体。 - (16)上記合金薄膜を2層以上設け、これらの合金薄
層を誘電体層ではさみこんだ構成とし、かつ合金層の膜
厚が30nm以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第13項乃至第15項のいずれか1項に記載の書換型
光記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61064496A JPS62222442A (ja) | 1986-03-22 | 1986-03-22 | 書換型光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61064496A JPS62222442A (ja) | 1986-03-22 | 1986-03-22 | 書換型光記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62222442A true JPS62222442A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13259869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61064496A Pending JPS62222442A (ja) | 1986-03-22 | 1986-03-22 | 書換型光記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62222442A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
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- 1986-03-22 JP JP61064496A patent/JPS62222442A/ja active Pending
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