CN1862683A - 相变型光信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有下述结构的相变型光信息记录介质：其中相变型的信息记录层(3)和光透射的光传导保护层(4)顺序地层叠在支持基底(2)上，利用从所述光传导保护层(4)侧入射的激光的照射来记录和再现所述相变型光信息记录介质，其中所述信息记录层(3)由具有MxSbyTez (x、y和z分别是原子百分比(atom％))的组分的相变记录材料组成，其中满足下列公式：4≤y/z≤8和x+y+z＝100[atom％]，其中M是元素V、Nb、Ta、Ti、Ge或元素Ge和元素V、Nb、Ta和Ti中的任何一种的混合。因而，相变型光信息记录介质变得能够执行具有关于重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的优异特性的、高于两倍正常速度记录的记录。

Description

相变型光信息记录介质
相关申请的交叉引用
本发明包含与在2005年5月11日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-138659相关的主题，其整个内容在此以引用方式包含。
技术领域
本发明涉及相变型光信息记录介质。
背景技术
在光信息记录介质(例如光盘)中，相变型光信息记录介质成为可重写光盘的主流。
相变型光信息记录介质能够通过利用光的照射来改变其信息记录层的结晶状态(例如，非晶质状态和结晶状态之间的相位)以借此产生关于可用光的波长的光特性(例如反射率、透射率或复数折射率)的变化而在记录层的记录部分中形成信息位(即记录信息)。
因此，对于使光信息记录介质存储容量变得更大并且速度更快的需求日益增长，并且在相变型光信息记录介质中，类似的需求也日益增长。
例如，现在，在市场上可商业得到速度为四倍正常速度的可重写数字通用光盘(DVD-RW)和速度为五倍正常速度的数字通用光盘随机存取存储器(DVD-RAM)。
在利用具有例如405nm的波长和由具有大约0.85的高数值孔径(N.A.)的光学***形成的非常小的射束点的蓝激光的蓝光盘中，已经制造了具有36Mbps的数据传送率和66MHz的信道时钟的25GB蓝光盘以作为高速度和大容量光盘。
而且，在上述诸如蓝光盘的信息记录介质中，对于使得信息记录介质的容量变大和速度变快的需求日益增长。因此，期望实现一种演化作为未来的蓝光盘的相变型光信息记录介质，即具有更高写速度(即高于132MHz(两倍正常速度)的信道时钟，例如264MHz(四倍正常速度))以及可以满足合格的记录和再现特性、存储稳定性和重放稳定性等中的所有特性的相变型信息记录介质。
作为可应用于一倍正常速度蓝光盘的相变型光信息记录介质，已提出一种具有如下配置的相变型光信息记录介质，其中构成其信息记录层的相变材料具有Sb-Te组分的基础，元素Ge被添加到Sb-Te组分中作为第三元素，并且元素V被添加到Sb-Te组分中作为除元素Ge之外的第四元素以借此通过规定这些元素的组分比来减少抖动(例如，参见引用的专利对比文件1)。
而且，已提出一种可应用于蓝光盘的相变型光信息记录介质，例如，其中使用元素Sb和Te的共晶成分，选择各种添加元素和组分。
然而，还没有获得如下的相变型光信息记录介质：其中可以满足上述记录和再现特性、存储稳定性和重放稳定性中的所有特性，使用具有对应于蓝光盘标准的大约405nm的波长的蓝激光，并且其可以获得可应用于大约0.85的大数值孔径(N.A.)的、高于两倍正常速度的速度的高速度特性。
已知增加元素Sb的比率的方法，如其中可以通过元素Sb-Te的共晶成分的材料来改进高速度写特性的方法(例如，参见引用的非专利对比文件1)
然而，如果增加元素Sb的比率，则作为信息存储介质的光盘的可靠性降低，存储稳定性(例如用于在室温下稳定地存储所记录信息的特性)降低，并且重放稳定性(即可以防止记录信息在用于读取信息的激光的能量下的丢失)下降。
具体地，在作为一倍正常速度记录的低速度记录中，在先前提出的可应用于蓝光盘的相变型光信息记录介质中，虽然通过例如添加上述第三元素Ge可以提高重放稳定性，但是添加元素Ge不可避免地导致重写速度降低。通过举例，当该可应用于一倍正常速度记录的介质在具有132MHz的信道时钟的高速度下记录时，在信息重写性能(DC擦除率)、再现光持续性和存储稳定性方面出现问题。
[引用的专利对比文件1]：日本公开专利申请第2004-17342号。
如上所述，在能够高密度记录的光记录介质，即能够通过使用具有大约405nm的波长的激光和由具有大约0.85的数值孔径(N.A.)的光学***形成的非常小的射束点进行高密度记录和再现的光记录介质(也就是对应于所谓的蓝光盘的光记录介质)中，如果用于在高于两倍正常速度的高速度下记录信息的相变型光信息记录介质遵循相关技术的配置，则不可能构造出可以满足目标重写特性、重放稳定性和存储稳定性的相变型光信息记录介质。
发明内容
考虑到上述方面，本发明意欲提供一种相变型光信息记录介质，其中可以满足目标重写特性、重放稳定性和存储稳定性。
而且，本发明意欲提供一种相变型光信息记录介质，其中可以执行具有高于至少两倍正常速度到四倍正常速度的高速度记录和再现。
根据本发明的一个方面，提供一种具有下述结构的相变型光信息记录介质：其中相变型的信息记录层和光透射的光传导保护层顺序地层叠在支持基底上，利用从所述光传导保护层侧入射的激光的照射来记录和再现所述相变型光信息记录介质，其中所述信息记录层由具有MxSbyTez(x、y和z分别是原子百分比(atom％))的组分的相变记录材料组成，其中满足下列公式：
4≤y/z≤8
x+y+z＝100[atom％]
并且元素M是由除元素Sb和Te之外的元素组成的、多于一种的添加元素。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述光传导保护层具有从50μm到120μm的范围的厚度，所述信息记录层包括具有从0.27μm到0.37μm的范围的间隔的导轨凹槽，并且记录和/或再现对应于具有从400到410nm的范围的波长的激光。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M包含元素V，并且当xV[atom％]假定为所述添加元素V的量时，则满足下列公式：
1≤xV≤20[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M包含元素Nb，并且当xNb[atom％]假定为所述添加元素Nb的量时，则满足下列公式：
1≤xNb≤10[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M包含元素Ta，并且当xTa[atom％]假定为所述添加元素Ta的量时，则满足下列公式：
2≤xTa≤10[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M包含元素Ti，并且当xTi[atom％]假定为所述添加元素Ti的量时，则满足下列公式：
1.5≤xTi≤10[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M包含元素Ge，并且当xGe[atom％]假定为所述添加元素Ge的量时，则满足下列公式：
5≤xGe≤10[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M至少包含元素V和Ge两者，并且选择所述添加元素V和Ge的量xV和xGe以满足下列公式：
1≤xV≤20[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M至少包含元素Nb和Ge两者，并且选择所述添加元素Nb和Ge的量xNb和xGe以满足下列公式：
1≤xNb≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
此外，在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M至少包含元素Ta和Ge两者，并且选择所述添加元素Ta和Ge的量xTa和xGe以满足下列公式：
2≤xTa≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
此外，在根据本发明的相变型光信息记录介质中，所述添加元素M至少包含元素Ti和Ge两者，并且选择所述添加元素Ti和Ge的量xTi和xGe以满足下列公式：
1.5≤xTi≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
如上所述，根据本发明的相变型光信息记录介质，虽然相变记录材料具有MxSbyTez的组分，其中满足公式4≤y/z≤8，并且其与相关技术的普通组分不同，但是对于具有高记录密度、大容量、大约400nm的可用波长(例如405±5nm的波长)和0.85±0.01的数值孔径的相变型光信息记录介质(即可应用于所谓的蓝光盘标准的相变型光信息记录介质)来说，通过规定添加元素M的组分、以高于两倍正常速度的速度来执行高速度写入成为可能。
附图说明
图1是示出根据本发明的相变型光信息记录介质的一个示例的示意性横截面图；
图2是示出根据本发明的相变型光信息记录介质的一个示例的配置的示意性图；
图3是示出根据本发明的、可记录和再现相变型光信息记录介质的记录和再现装置的一个示例的配置的示意性图；
图4A、4B和4C是分别示出记录材料Sb-Te的高速度重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的、并且在说明成为根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的基础的记录材料Sb-Te时所参照的图；
图5A、5B和5C是分别示出在添加到根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的添加元素和添加元素的量变化时所获得的、重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图6A、6B和6C是分别示出在根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的第一元素Ge和第二元素V的添加元素的量变化时所获得的、重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图7A、7B和7C是分别示出在根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的第一元素Ge和第二元素Nb的添加元素的量变化时所获得的、重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图8A、8B和8C是分别示出在根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的第一元素Ge和第二元素Ta的添加元素的量变化时所获得的、重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图9A、9B和9C是分别示出在根据本发明的相变型光信息记录介质的相变记录材料的第一元素Ge和第二元素Ti的添加元素的量变化时所获得的、重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图10A、10B和10C是分别示出根据对比示例的、在添加元素和添加元素的量变化时所获得的重写特性、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图11A、11B和11C是分别示出当在相变记录材料Ge-Sb/Te中的元素Sb和Te的组分比Sb/Te、添加元素Ge的量变化时所获得的重写特性、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的图；
图12是示出当向Sb/Te＝8的记录材料添加元素Ge和V时所获得的、在两倍正常速度模式和四倍正常速度模式中的各个特性(即DC擦除率、重放稳定性和存储稳定性)的测量结果的表；
图13A、13B和13C是分别示出在使用V5％+Sb/Te＝4.0的记录材料时所获得的、相对于线速度的DC擦除特性、重放稳定性和存储稳定性的测量结果的表；以及
图14A、14B和14C是分别示出在通过使用Ge5％+Sb/Te＝4.0的记录材料、从DC擦除特性、重放稳定性和存储稳定性的角度研究线速度定义的范围时所获得的测量结果的表。
具体实施方式
在描述本发明之前，让我们如下概括本发明。
也就是说，在本发明中，通过进行大量的实验、研究、开发和思考，我们发现了具有下述配置的相变型光信息记录介质，其组分不同于相关技术的相变型光信息记录介质的组分，并且其对应于高于两倍正常速度的高线速度(这是到目前为止还没有达到的)，例如，其可应用于蓝光盘标准，并且其中甚至在信道时钟被改变至高于132MHz(两倍正常速度)的信道时钟(特别是高于264MHz(四倍正常速度)的信道时钟)时，记录特性、存储稳定性、重放稳定性等可以共存。
现在参照附图描述根据本发明的实施例的相变型光信息记录介质。然而，根据本发明的相变型光信息记录介质不限于随后的结构。
附图中的图1是示出在将本发明应用于相变型光盘时所获得的相变型光信息记录介质1的一个示例的示意性横截面图。
如图1所示，这个相变型光信息记录介质1具有中心孔2h和形成在支持基底2上的信息记录介质3，所述基底2由诸如盘状玻璃基底和其上形成导轨凹槽的树脂基底形成。具有相关于记录和再现激光的光透射率的光传导保护层4形成在该信息记录层3上。
光传导保护层4具有从50μm到120μm的范围的厚度，具有405±5nm的波长的记录和再现激光被具有0.85±0.01的数值孔径的物镜(未示出)从光传导保护层4侧聚焦和导入到相变型光信息记录介质1。
信息记录层3具有形成在其上的导轨凹槽2G，每一导轨凹槽具有从0.27μm到0.37μm的范围的间隔。
图2是示出根据本发明的相变型光信息记录介质1的一个示例的信息记录层的配置。如图2中所示，例如，信息记录层3是相变型光信息记录层，并且它包括支持基底2，在支持基底2上，通过诸如溅射法(sputtering method)之类的合适方法，以这样的顺序沉积金属膜31、第一透明介质膜32、相变信息记录材料层33和第二透明介质膜34。
虽然第一和第二透明介质层32和34的每一个可以由单一化合物层来构成，但是其可以具有其中层叠两层以上的不同化合物层的配置。
这些化合物层可以由单一化合物或不同化合物的混合来构造。例如，这些化合物可以由SiO2、SiN、Al2O3、AlN、GeN、TiO2、Ta2O5、ZnO、ZnO-SiO2、ZnS、ZnS-SiO2等构成。
根据图2中所示配置的信息记录层3具有光学多反射膜结构，并且最好是其反射率应当依赖于记录材料是处于结晶状态还是处于非晶质状态而显著变化。最后，最好是金属膜31应当具有高反射率，并因而金属膜31可以由例如元素Ag和Al的主要成分构成。
在根据本发明的信息记录层3中的相变信息记录材料层33的记录材料可以具有MxSbyTez的组分(x、y和z是每一原子百分比(atom％))并且能够满足下列公式：
4≤y/z≤8
x+y+z＝100[atom％]
因此，在上述组分中，添加元素M可包含不同于元素Sb和Te的、多于一种的添加元素。具体而言，添加元素M可以包含元素V、Nb、Ta、Ti、Ge或它可以包含上述元素V、Nb、Ta和Ti中的任何一种以及元素Ge。
因此，在上述配置中，可以假设添加元素V的量是xV，并且可以选择xV以便满足公式1≤xV≤20[atom％]。
可以假设添加元素Nb的量是xNb，并且可以选择xNb以便满足公式1≤xNb≤10[atom％]。
可以假设添加元素Ta的量是xTa，并且可以选择xTa以便满足公式2≤xTa≤10[atom％]。
可以假设添加元素Ti的量是xTi，并且可以选择xTi以便满足公式1.5≤xTi≤10[atom％]。
而且，可以假设添加元素Ge的量是xGe，并且可以选择xGe以便满足公式5≤xGe≤10[atom％]。
当上述添加元素M包含添加元素V和Ge两者时，同时可以假设添加元素V的量是xV，并且可以选择xV以便满足公式1≤xV≤20[atom％]，可以假设添加元素Ge的量是xGe，并且可以选择xGe以便满足公式5≤xGe≤10[atom％]。
当上述添加元素M包含添加元素Nb和Ge两者时，同时可以假设添加元素Nb的量是xNb，并且可以选择xNb以便满足公式1≤xNb≤10[atom％]，可以假设添加元素Ge的量是xGe，并且可以选择xGe以便满足公式5≤xGe≤10[atom％]。
而且，当上述添加元素M包含添加元素Ta和Ge两者时，同时可以假设添加元素Ta的量是xTa，并且可以选择xTa以便满足公式2≤xTa≤10[atom％]，可以假设添加元素Ge的量是xGe，并且可以选择xGe以便满足公式5≤xGe≤10[atom％]。
此外，当上述添加元素M包含添加元素Ti和Ge两者时，同时可以假设添加元素Ti的量是xTi，并且可以选择xTi以便满足公式1.5≤xTi≤10[atom％]，而且，可以假设添加元素Ge的量是xGe，并且可以选择xGe以便满足公式5≤xGe≤10[atom％]。
图3是示出根据本发明的、能够记录和/或再现相变型光信息记录介质1的记录和再现装置的一个示例的配置的示意图。在这个实施例中，如图3中所示，这个记录和再现装置包括记录介质装配单元50和活动光学***60。
参照图3，活动光学***60包括：光源单元61，其包括诸如半导体激光之类的合适光源；校准透镜62；光束分离器63；反射镜64；物镜65；聚焦透镜66和光电检测器67。
因而，通过在相变型光信息记录介质1的径向上、相对于由主轴马达51旋转的相变型光信息记录介质1移动活动光学***60，来自光源单元61的激光能够扫描相变型光信息记录介质1。
在这种情况下，相变型光信息记录介质1位于记录介质装配单元50上，以便其光传导保护层4所在的侧可以成为上表面，并且利用来自这个光传导保护层4的该侧的激光来辐射相变型光信息记录介质1。在记录时，根据记录信息，在强度方面对该激光进行调制，并且通过相位改变，将信息位记录在相变型光信息记录介质1的记录层上。
另一方面，在此时，从相变型光信息记录介质1返回的光被光束分离器63分离并且被光电检测器67引入到记录和再现装置中，从而导致跟踪误差信号、聚焦误差信号等产生。在这些跟踪误差信号和聚焦误差信号的控制下，可以由诸如双轴致动器之类的合适装置聚焦伺服控制和跟踪伺服控制活动光学***60，以便可以在垂直于相变型光信息记录介质1的表面的方向上以及在径向上十分精确地调节活动光学***60。
然后，在再现时，具有比在记录时使用的激光强度小的强度的激光从光源单元61照射到相变型光信息记录介质1上。然后，光电检测器67能够检测到根据该记录信息调制的返回的光以提供记录信息信号(RF信号)。以相同的方式，可以获得跟踪误差信号、聚焦误差信号等，并且可以由这些跟踪误差信号和聚焦误差信号等来聚焦伺服控制和跟踪伺服控制记录和再现装置。
接着，将从DC檫除率、重放稳定性和存储稳定性的角度来估计上述的、根据本发明的相变型光信息记录介质的特性。
在该估计中，选择一倍正常速度作为在信道时钟为根据蓝光盘基础规范的25GB中的66MHz时所需的记录和再现线速度，即4.92米/秒。
在该蓝光盘基础规范中，物镜65的数值孔径(N.A.)被选择为0.85，激光的波长被选择为405nm，并且使用1-7PP***(即利用1-7PP调制码的***)。
在相变型光信息记录介质1的光盘中，在激光入摄侧上的光传导保护层4被选择为100μm，并且相变型光信息记录介质1的轨道间隔被选择为0.32μm。
此时，用户数据传送时钟变成36Mbps。
接着，两倍正常速度和三倍正常速度可能具有两倍和三倍于一倍正常速度的信道时钟的信道时钟、两倍和三倍于一倍正常速度的记录和再现线速度的记录和再现线速度、两倍和三倍于一倍正常速度的用户数据传送率的用户数据传送率，但是它们可能具有相同的用户数据量。
接着，由其基本配置基于上述记录和再现装置的配置的驱动装置来估计相变型光信息记录介质1的、诸如重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性之类的特性，这些特性如下估计。
[重写特性(DC擦除率)]
在相变型光信息记录介质上记录8T单载波信号，然后以DC功率从该相变型光信息记录介质上擦除所记录的8T单载波信号。通过利用在从相变型光信息记录介质擦除8T单载波信号之前和之后所获得的载波电平之比来确定DC擦除率。如果DC擦除率大于30dB，则确定可以重写信息。
标准参考值是可能经常使用的值。
[重放稳定性]
在相变型光信息记录介质上记录4T单载波信号，然后以高再现功率多次从该相变型光信息记录介质再现所记录的4T单载波信号。然后，在监视抖动值的同时，观察抖动值恶化的方式。
利用每一重放的抖动值增加程度(Δ抖动/一个重放)作为估计函数。使用未叠加高频的DC光作为再现光。在两倍正常速度重放的情况下，使用0.85mW的功率，并且在四倍正常速度重放的情况下，使用1.0mW的功率。
标准参考值是抖动增加程度≤0.004％/一个重放。
[存储稳定性]
在相变型光信息记录介质上记录4T单载波信号，然后将该相变型光信息记录介质放在具有90℃的温度和0％的湿度的加热环境下一恒定的时间段。使用在此时获得的单载波再现信号的抖动增加程度作为(Δ抖动％/加热时间h)估计函数。
因此，在该估计中的标准参考值是抖动增加程度≤0.001％/一个加热小时。
首先，为了清楚地理解由添加元素所获得的关于特性的效果，图4A、4B和4C示出了关于成为相变记录材料的基础的相变记录材料Sb-Te的、在所添加的Sb和Te的量之比Sb/Te被选择为4.0时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
如从图4A、4B和4C清楚看出的，当Sb/Te＝4.0的记录材料在接近两倍正常速度的速度上具有足够高的速度的重写能力时，则在重放稳定性和存储稳定性上较差。
接着，下面将描述关于根据本发明的相变型光信息记录介质的上述各个特性的测量结果。
[根据本发明的相变型光信息记录介质的特性]
图5A、5B和5C分别示出当相变型光信息记录介质由用作基础的记录材料Sb-Te组成、添加的Sb和Te的量之间的比值Sb/Te被设置为如图4A到4C所示的Sb/Te、V、Nb、Ta、Ti和Ge被用作添加元素并且这些添加元素的量变化(包括0％)时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
此外，图6A、6B和6C分别示出在类似地使用元素V、Nb、Ta、Ti和Ge作为添加元素并且在第一添加元素被设置为Ge以及第二添加元素被设置为V的状态中添加元素V的量xV变化时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
图7A、7B和7C分别示出在类似地使用元素V、Nb、Ta、Ti和Ge作为添加元素并且在第一添加元素被设置为Ge以及第二添加元素被设置为Nb的状态中添加元素Nb的量xNb变化时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
图8A、8B和8C分别示出在类似地使用元素V、Nb、Ta、Ti和Ge作为添加元素并且在第一添加元素被设置为Ge以及第二添加元素被设置为Ta的状态中添加元素Ta的量xTa变化时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
而且，图9A、9B和9C分别示出在类似地使用元素V、Nb、Ta、Ti和Ge作为添加元素并且在第一添加元素被设置为Ge以及第二添加元素被设置为Ti的状态中添加元素Ti的量xTi变化时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
在图5A、5B、5C到图9A、9B和9C的测量中，实菱形、空方形和实三角形分别示出两倍正常速度重放模式、三倍正常速度重放模式和四倍正常速度重放模式中的重写特性的测量结果；实菱形和空方形分别示出在两倍正常速度重放模式和四倍正常速度重放模式中的重放稳定性的测量结果；以及实菱形和空方形分别示出四倍正常速度记录模式和两倍正常速度记录模式中的存储稳定性的测量结果。
接着，当在相关技术的普通相变记录材料中使用下列添加元素时获得的类似特性的测量结果被示出为对比示例。
[对比示例中的相变型光信息记录介质的特性]
具体地，在这种情况下的添加元素被分别设置为Si、Sn、Ga、In、Zn、Cu、Ag和Pd。
图10A、10B和10C分别示出在这些添加元素的量被改变时所获得的重写特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的类似测量结果。
对图10A、10B和10C中示出的测量结果的研究揭示出元素Sn和Zn是可以改善高速度重写特性的添加元素。然而，这些添加元素Sn和Zn是可能倾向于恶化重放稳定性和存储稳定性的添加元素，而不是可以改善重放稳定性和存储稳定性的添加元素。
虽然添加元素Ga和Si能够改善存储稳定性，但是将理解：添加元素Ga和Si倾向于恶化重放稳定性。这些添加元素Ga和Si既不能改善也不能恶化高速度重写特性。
添加元素In可以改善低速度重写特性，而不是高速度重写特性，并且同时，添加元素In可以改善重放稳定性和存储稳定性。应当理解添加元素In不适合于改善高速度重写特性。
而且，将理解添加元素Ag、Pd和Cu使得存储稳定性和重放稳定性两者恶化，并且它们不能改善高速度重写特性。
从上述描述中将理解：利用元素Si、Sn、Ga、In、Zn、Cu、Ag和Pd的相变型光信息记录介质不适合于应用于高速度重写。
和上述相关技术的相变型光信息记录介质相比，从图5A、5B、5C到图9A、9B和9C中可以清楚：根据本发明的相变型光信息记录介质在高于前述定义中的两倍正常速度的写速度时、在擦除率、重放稳定性和存储稳定性方面具有优异的特性。
具体地，从图5A、5B和5C中将理解：在添加元素V、Nb、Ta和Ti的特定范围中(即以本发明的配置的添加元素的量)，可以显著地改善各个特性，特别是重放稳定性。
而且，在添加元素Nb时，将理解：当以大于5atom％的量来添加添加元素Nb时，存储稳定性倾向于被改善。
而且，通过检查添加元素Ge，将理解：虽然利用添加元素Ge的添加，高速度重写特性倾向于被降低，但是当添加元素Ge被添加到相变光信息记录材料中时，可以改善重放稳定性，并且与其中添加元素被添加到如图10A、10B和10C所示的相变光信息记录材料中的情形相比，可以显著改善存储稳定性。
换句话说，将理解：添加元素V、Nb、Ta、Ti和Ge可以获得如下效果：其中在维持和改善高速度重写特性的同时，它们可以改善重放稳定性或存储稳定性。
接着，根据本发明的配置，如从图5A、5B和5C可以清楚：本发明的相变型光信息记录介质可以获得其中可以在高于两倍正常线速度的线速度范围中改善高速度重写特性和重放稳定性的效果，在所述相变型光信息记录介质中，选择添加元素V、Nb、Ta和Ti的相应量xV、xNb、xTa和xTi以满足下列公式：
1≤xV≤20[atom％]
1≤xNb≤10[atom％]
2≤xTa≤10[atom％]
1.5≤xTi≤10[atom％]。
而且，当至少这些添加元素V、Nb、Ta和Ti的元素，例如，添加元素V和Ge两者被添加到相变光信息记录材料中时，如图6A、6B和6C所示，可以在为添加元素V和Ge所固有的高速度记录特性和存储稳定性方面获得添加元素V和Ge的中间效果。清楚地，可以在重放稳定性方面获得协同的效果，并且与其中仅仅向相变光信息记录材料添加添加元素V和Ge的情况相比，可以获得满意的结果。具体地，将理解：添加元素V或Ge能够几乎独立地起作用，以及它们能够好象在添加元素之间的影响中建立了添加和删减规则一样起作用。
以相同的方式，当添加元素Nb、Ta和Ti和添加元素Ge一起被添加到相变光信息记录材料中时，如图7A、7B、7C到图9A、9B和9C所示，可以获得与在其中添加元素V和添加元素Ge一起添加到相变光信息记录材料中的状态中所获得的斜度类似的斜度。
然后，通过很好地平衡添加元素Ge的量和添加元素V、Nb、Ta和Ti的量，有可能维持在大于两倍正常速度的范围中的三个特性(高速度重写特性、重放稳定性和存储稳定性)中的所有特性。
而且，在记录材料Ge+(V、Ta、Ti)中，通过调节组分比，有可能在从两倍到四倍正常速度的范围中满足三个特性(高速度重写特性、重放稳定性和存储稳定性)中的所有特性。
相对于添加元素Ge的范围和添加元素Sb和Te的量比，图11A、11B和11C示出了当在Ge-Sb/Te记录材料中添加元素Ge的量xGe和添加元素Sb和Te的量比Sb/Te变化时所估计的重写特性、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
从图11A、11B和11C中，可以清楚：当添加元素Sb和Te的量比Sb/Te大于4并且添加元素Ge的量xGe大于5[atom％]时可以获得两倍正常速度中的特性。
而且，虽然难于在其中线速度大于四倍正常速度的状态中满足所有特性(已注意到仅仅重写特性)，但是将理解：当添加量比Sb/Te处于从大约5到8的范围中时可以维持重写特性。
而且，当添加元素Sb和Te的量比被设置为8(Sb/Te＝8)时，也可以清楚：当添加元素Ge的量被设置为10[atom％]时可以维持存储稳定性，并且在重放稳定性方面可以获得相对满意的结果。
例如在添加元素Sb和Te的量比Sb/Te被设置为8(Sb/Te＝8)并且添加元素Ge的量被设置为10[atom％]时，通过添加元素V有可能满足重写特性、重放稳定性和存储稳定性中的所有特性。
而且，图12是示出当添加元素Sb和Te的量比Sb/Te被设置为8(Sb/Te＝8)，并且向相变光信息记录记录材料添加元素Ge和V时所获得的、在两倍正常速度和四倍正常速度中的各个特性(即DC擦除率、重放稳定性和存储稳定性)的测量结果的表。
从图12的表上的测量结果可以清楚的，将理解：可以维持上述特性直到添加元素Ge的量达到10[atom％]为止，以及也可以维持这些特性直到添加元素Sb和Te的量比y/z达到8倍为止。
具体地，从图5A、5B、5C等以及图12，将理解：当选择添加元素Sb和Te的量比y/z以及添加元素Ge的量xGe以便满足下列等式时可以获得本发明的目的：
4≤y/z≤8
5≤xGe≤10[atom％]
然后，从图6A、6B、6C、图7A、7B、7C、图8A、8B、8C、图9A、9B、9C以及图11A、11B和11C中，将理解：如果在下列范围中使用添加元素，则可以获得高速度重写特性、重放稳定性和存储稳定性的满意结果。
也就是说，当同时向相变光信息记录材料添加元素Ge和V两者时，应当满足下列公式：
1≤xV≤20和5≤xGe≤10[atom％]。
当同时向相变光信息记录材料添加元素Ge和Nb两者时，应当满足下列公式：
1≤xNb≤10和5≤xGe≤10[atom％]。
当同时向相变光信息记录材料添加元素Ge和Ta两者时，应当满足下列公式：
2≤xTa≤10和5≤xGe≤10[atom％]。
当同时向相变光信息记录材料添加元素Ge和Ti两者时，应当满足下列公式：
1.5≤xTi≤10和5≤xGe≤10[atom％]。
从上面的详细描述可以清楚：根据本发明的配置，能够由具有大约0.85的数值孔径的非常小的射束点以及大约405nm的可用波长进行高密度记录和再现的光记录介质(即对应于所谓的蓝光盘(BD)的光记录介质)变得能够在大于两倍正常速度的重写速度范围中改善记录特性、重复稳定性和存储稳定性。
而且，对于Ge+(V、Ta、Ti)的相变光信息记录材料，在从两倍正常速度到四倍正常速度的速度范围中改善三个特性(高速度重写特性、重放稳定性和存储稳定性)成为可能。
在上述估计中，其中用户数据容量对应于作为蓝光盘基础规范的25GB的标准(即4.92m/sec)被采用来作为一倍正常速度。在实际标准中，根据在相变型光信息记录介质上可以记录的数据量来设置线速度。具体地，当用户数据容量落在从23.3GB到30GB的范围中时，一倍正常速度变成5.28m/sec到4.10m/sec。
因此，在线速度被设置到从4.10m/sec到5.28m/sec的一倍正常速度的范围中时，相对于两倍正常速度模式和四倍正常速度模式，测量第一记录材料(其中5％添加量的元素V被添加到Sb/Te＝4.0的典型记录材料中)和第二记录材料(其中5％添加量的元素Ge被添加到Sb/Te＝4.0的典型记录材料中)的类似的擦除特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性。图13A、13B和13C示出了第一记录材料的擦除特性(DC擦除率)、重放稳定性和存储稳定性的测量结果，而图14A、14B和14C示出第二记录材料的擦除特性、重放稳定性和存储稳定性的测量结果。
根据这些测量结果，从图13A、13B、13C和图14A、14B和14C，将理解：甚至在这个线速度范围中，重写特性、存储稳定性和重放稳定性也没有受到较大影响。
具体地，根据本发明的目标相变型光信息记录介质可以实现下述相变型光信息记录介质，其一倍正常速度处于从4.10m/sec到5.28m/sec的范围中，并且其能够以至少大于两倍正常速度、直到四倍正常速度的线速度进行高速度记录和再现。
根据本发明的相变型光信息记录介质的结构不限于在图1和2中所示出的盘配置和膜结构。
如上所述，根据本发明的相变型光信息记录介质，虽然相变记录材料具有MxSbyTez的组分，其中满足公式4≤y/z≤8，并且其不同于相关技术的普通组分，但是对于具有高记录密度、大容量、接近400nm的可用波长(例如，405±5nm的波长)和0.85±0.01的数值孔径的相变型光信息记录介质(即对应于所谓的蓝光盘标准的相变型光信息记录介质)来说，通过规定添加元素M的组分而以高于两倍正常速度的速度来执行高速度写入成为可能。
本领域技术人员应当理解：只要它们落在所附权利要求书或其等效物的范围之内，根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (11)

1、一种具有下述结构的相变型光信息记录介质：其中相变型的信息记录层和光透射的光传导保护层顺序地层叠在支持基底上，利用从所述光传导保护层侧入射的激光的照射来记录和再现所述相变型光信息记录介质，其中所述信息记录层由具有MxSbyTez(x、y和z分别是原子百分比(atom％))的组分的相变记录材料组成，其中满足下列公式：
4≤y/z≤8
x+y+z＝100[atom％]
并且元素M是由除元素Sb和Te之外的元素组成的、多于一种的添加元素。
2、如权利要求1所述的相变型光信息记录介质，其中所述光传导保护层具有从50μm到120μm的范围的厚度，所述信息记录层包括具有从0.27μm到0.37μm的范围的间隔的导轨凹槽，并且记录和/或再现对应于具有从400到410nm的范围的波长的激光。
3、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M包含元素V，并且当xV[atom％]假定为所述添加元素V的量时，则满足下列公式：
1≤xV≤20[atom％]。
4、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M包含元素Nb，并且当xNb[atom％]假定为所述添加元素Nb的量时，则满足下列公式：
1≤xNb≤10[atom％]。
5、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M包含元素Ta，并且当xTa[atom％]假定为所述添加元素Ta的量时，则满足下列公式：
2≤xTa≤10[atom％]。
6、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M包含元素Ti，并且当xTi[atom％]假定为所述添加元素Ti的量时，则满足下列公式：
1.5≤xTi≤10[atom％]。
7、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M包含元素Ge，并且当xGe[atom％]假定为所述添加元素Ge的量时，则满足下列公式：
5≤xGe≤10[atom％]。
8、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M至少包含元素V和Ge两者，并且选择所述添加元素V和Ge的量xV和xGe以满足下列公式：
1≤xV≤20[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
9、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M至少包含元素Nb和Ge两者，并且选择所述添加元素Nb和Ge的量xNb和xGe以满足下列公式：
1≤xNb≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
10、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M至少包含元素Ta和Ge两者，并且选择所述添加元素Ta和Ge的量xTa和xGe以满足下列公式：
2≤xTa≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
11、如权利要求1或2所述的相变型光信息记录介质，其中所述添加元素M至少包含元素Ti和Ge两者，并且选择所述添加元素Ti和Ge的量xTi和xGe以满足下列公式：
1.5≤xTi≤10[atom％]，
5≤xGe≤10[atom％]。
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