JPH03165341A - 情報記録媒体 - Google Patents
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- JPH03165341A JPH03165341A JP1303265A JP30326589A JPH03165341A JP H03165341 A JPH03165341 A JP H03165341A JP 1303265 A JP1303265 A JP 1303265A JP 30326589 A JP30326589 A JP 30326589A JP H03165341 A JPH03165341 A JP H03165341A
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は情報記録媒体、
特に相変化型情報記
録媒体であって、光ビームを照射することにより記録層
材料に相変化を生じさせ、情報の記録、再生を行い、且
つ書き換えが可能である情報記録媒体に関するものであ
り、光メモリー関連機器に応用される。
材料に相変化を生じさせ、情報の記録、再生を行い、且
つ書き換えが可能である情報記録媒体に関するものであ
り、光メモリー関連機器に応用される。
[従来の技術]
電磁波特にレーザービームの照射により情報の記録、再
生および消去が可能な光メモリー媒体の一つとして、結
晶−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移を利用する
、いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特に
光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバーラ
イドが可能であり、ドライブ側の光学系も単純であるた
めに最近その研究開発が活発になっている。
生および消去が可能な光メモリー媒体の一つとして、結
晶−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移を利用する
、いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特に
光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバーラ
イドが可能であり、ドライブ側の光学系も単純であるた
めに最近その研究開発が活発になっている。
その代表的な材料例として、USP 3,530.44
1に開示されているようにGe−Te %Ge−Te−
8b−S。
1に開示されているようにGe−Te %Ge−Te−
8b−S。
Ge−Te−85Ge−8e−9、Ge−3e−8bS
Ge−As−8esIn−Tex 5e−Te、 5e
−As等いわゆるカルコゲン系合金材料が挙げられる。
Ge−As−8esIn−Tex 5e−Te、 5e
−As等いわゆるカルコゲン系合金材料が挙げられる。
又、安定性、高速結晶化等の向上を目的にGe−Te系
にA′u(特開昭6l−219692) 、Sn及び^
U(特開昭61−270190)、Pd (特開昭62
−’19490)等を添加した材料の提案や、記録/消
去の繰返し性能向上を目的にGe−Te−3e−8bの
組成比を特定した材料(特開昭6273431i)の提
案等もなされている。
にA′u(特開昭6l−219692) 、Sn及び^
U(特開昭61−270190)、Pd (特開昭62
−’19490)等を添加した材料の提案や、記録/消
去の繰返し性能向上を目的にGe−Te−3e−8bの
組成比を特定した材料(特開昭6273431i)の提
案等もなされている。
しかし、そのいずれもが相変化型書換え可能光メモリー
媒体として要求される諸特性のすべてを満足し得るもの
とはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オーバ
ーライド時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに
記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題と
なっている。
媒体として要求される諸特性のすべてを満足し得るもの
とはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オーバ
ーライド時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに
記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題と
なっている。
中でもレーザー照射時間が100nsec以下という条
件下で媒体面でのレーザー書込みパワーについては、現
在までの報告例のいずれもが、15膳V程度以上のパワ
ーを必要としており、転送速度向上のため大きな障壁と
なっている。又、記録、消去のくり返し時に発生する熱
により記録層、耐熱保護層等が損傷を受け、特性劣化を
きたすため、繰返し性能向上に対しても大きな障害とな
っている。
件下で媒体面でのレーザー書込みパワーについては、現
在までの報告例のいずれもが、15膳V程度以上のパワ
ーを必要としており、転送速度向上のため大きな障壁と
なっている。又、記録、消去のくり返し時に発生する熱
により記録層、耐熱保護層等が損傷を受け、特性劣化を
きたすため、繰返し性能向上に対しても大きな障害とな
っている。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、上記従来技術に比較して下記の点を改良した
情報記録媒体を提供しようとするものである。
情報記録媒体を提供しようとするものである。
(1)レーザー書込み(記録)感度の向上、(2)消去
感度の向上、 (3)記録−消去のくり返し性能向上、[課題を解決す
るための手段] 結晶−非晶質問相転移を利用した相変化型書換え可能光
メモリー媒体において、記録(非晶質化)感度向上のた
めに記録層材料に要求される大きな要素は、光吸収能と
融点である。
感度の向上、 (3)記録−消去のくり返し性能向上、[課題を解決す
るための手段] 結晶−非晶質問相転移を利用した相変化型書換え可能光
メモリー媒体において、記録(非晶質化)感度向上のた
めに記録層材料に要求される大きな要素は、光吸収能と
融点である。
特に融点が高い材料では溶融−急冷により非晶質化する
のに必要とされるレーザーパワーが必然的に大きくなり
、高感度化が困難なばかりでなく繰返し性能も改善が難
しい。
のに必要とされるレーザーパワーが必然的に大きくなり
、高感度化が困難なばかりでなく繰返し性能も改善が難
しい。
レーザー照射時間100nsec以下の高速記録時にレ
ーザー書き込みに必要な媒体面への入力(Pw)が10
IIIW以下になれば、原価の安い、高信頼性の半導体
レーザーを使用できる。そのためには、記録材料の融点
は600℃以下、好適には500℃以下であることが望
ましい。しかし、融点が低い相変化材料はTeに代表さ
れるように、結晶化し易く、非晶質部(記録部)の安定
性に欠ける傾向がある。
ーザー書き込みに必要な媒体面への入力(Pw)が10
IIIW以下になれば、原価の安い、高信頼性の半導体
レーザーを使用できる。そのためには、記録材料の融点
は600℃以下、好適には500℃以下であることが望
ましい。しかし、融点が低い相変化材料はTeに代表さ
れるように、結晶化し易く、非晶質部(記録部)の安定
性に欠ける傾向がある。
本発明は上記両問題点を同時に満足し得る記録層用材料
としてインジウム(In)、リン(P)、カドミウム(
Z n)又は亜鉛(Zn)及びテルル(Te)からなる
四元系化合物が有用な材料(特願平1−229239号
)であることを発見したことに基づいたものである。
としてインジウム(In)、リン(P)、カドミウム(
Z n)又は亜鉛(Zn)及びテルル(Te)からなる
四元系化合物が有用な材料(特願平1−229239号
)であることを発見したことに基づいたものである。
しかしながら、四元系になると例えばスパッタ法による
成膜の際、ターゲットの組成ずれ、スパッタ条件のバラ
ツキ等に起因する膜組成及び組成分布の乱れが生じ易く
、その制御が難しくなる。
成膜の際、ターゲットの組成ずれ、スパッタ条件のバラ
ツキ等に起因する膜組成及び組成分布の乱れが生じ易く
、その制御が難しくなる。
本発明者は更に検討を重ねた結果、基板上に設けられた
記録層として、InとPを主成分とした層とZnとTe
を主成分とした層とを交互に各1層以上積層したものを
用いることによって上記課題を満足し得ることを見い出
した。
記録層として、InとPを主成分とした層とZnとTe
を主成分とした層とを交互に各1層以上積層したものを
用いることによって上記課題を満足し得ることを見い出
した。
InとP及びZnとTeの原子比は特に限定されるもの
ではないが、検討結果ではInP(即ちI n / P
= 1 / 1 )及びZnTeを用いた場合が総合
的に優れた結果が得られた。
ではないが、検討結果ではInP(即ちI n / P
= 1 / 1 )及びZnTeを用いた場合が総合
的に優れた結果が得られた。
例えばInPとZnTeを多元スパッタ装置等により、
積層した膜に半導体レーザーによる光照射や、熱処理等
を施すと、両者界面近傍で両者構成元素の相互拡散が生
じ、InPとZnTeがほぼ50対50(モル比)にな
る領域を形成せしめることができる。
積層した膜に半導体レーザーによる光照射や、熱処理等
を施すと、両者界面近傍で両者構成元素の相互拡散が生
じ、InPとZnTeがほぼ50対50(モル比)にな
る領域を形成せしめることができる。
そのような領域は融点が500℃以下になることが相図
で(第1図)より推定される。
で(第1図)より推定される。
又、界面に形成される該領域の厚さは数10人程度と推
定されるため、レーザー光吸収時に発生する熱により相
変化(結晶−非晶等)を起こす速度は極めて速い。
定されるため、レーザー光吸収時に発生する熱により相
変化(結晶−非晶等)を起こす速度は極めて速い。
即ち高感度記録・消去が期待される。
相変化前後の光学的(反射率、透過率)コントラストを
向上させるためには、両者の積層回数を各2回以上好ま
しくは3回以上とした方がよい。
向上させるためには、両者の積層回数を各2回以上好ま
しくは3回以上とした方がよい。
InPとZnTeの光学的バンド幅(Eg、opt)は
各々1.3eVと2.39eVであるため、例えば−8
30niのLD光を照射した場合、InP層での光吸収
能が大きくなる。
各々1.3eVと2.39eVであるため、例えば−8
30niのLD光を照射した場合、InP層での光吸収
能が大きくなる。
各層の膜厚はこのような光学的性質及び熱的性質を考慮
して決定される。
して決定される。
本発明で用いられる基板は通常ガラス、セラミックスあ
るいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コスト等の点で
好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、
加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹脂、アク
リル系樹脂が好ましい。
るいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コスト等の点で
好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、
加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹脂、アク
リル系樹脂が好ましい。
また、基板の形状としてはディスク状、カード状あるい
はシート状であっても良い。
はシート状であっても良い。
耐熱性保護層の材料としては、Sin。
5lo2、ZnO1Sn02、A120i、TiO2、
In20z、Mg0SZr02等の金属酸化物、Si3
N4、AIN、TtNsBN、ZrN等の窒化物、S
iCs T a CsB s CSW CST iCS
Z r C等の炭化物やダイヤモンド状カーボン或いは
それらの混合物が挙げられる。また、必要に応じて不純
物を含んでいてもよい。このような耐熱性保護層は各種
気相成膜法、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズ
マCVD法、光CVD法、イオンブレーティング法、電
子ビーム蒸着法等によって形成できる。
In20z、Mg0SZr02等の金属酸化物、Si3
N4、AIN、TtNsBN、ZrN等の窒化物、S
iCs T a CsB s CSW CST iCS
Z r C等の炭化物やダイヤモンド状カーボン或いは
それらの混合物が挙げられる。また、必要に応じて不純
物を含んでいてもよい。このような耐熱性保護層は各種
気相成膜法、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズ
マCVD法、光CVD法、イオンブレーティング法、電
子ビーム蒸着法等によって形成できる。
耐熱性保護層の膜厚としては200〜5000 X、好
適には500〜3000人とするのが良い。200人よ
り薄くなると耐熱性保護層としての機能を果たさなくな
り、逆に5000人より厚くなると、感度低下を来たし
たり、界面剥離を生じ易くなる。
適には500〜3000人とするのが良い。200人よ
り薄くなると耐熱性保護層としての機能を果たさなくな
り、逆に5000人より厚くなると、感度低下を来たし
たり、界面剥離を生じ易くなる。
また、必要に応じて保護層を多層化することもできる。
記録層の成膜法としては真空蒸着法、電子ビーム蒸着法
、スパッタ法、CVD法、イオンブレーティング法等の
各種気相成膜法が利用できる。
、スパッタ法、CVD法、イオンブレーティング法等の
各種気相成膜法が利用できる。
積層された各層の膜厚は10〜200CD 、好適には
50〜1000人であり、記録層全層の膜厚としては2
00〜10.000人、好適には500〜3000人、
最適1こは700〜2000人である。
50〜1000人であり、記録層全層の膜厚としては2
00〜10.000人、好適には500〜3000人、
最適1こは700〜2000人である。
更に必要に応じて反射層や放熱層、光吸収層等の種々の
補助層を設けることも可能である。
補助層を設けることも可能である。
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
[実施例]
厚さ1,2■の耐熱性ガラス基板(バリウム硼硅酸ガラ
ス)上に多元「fマグネトロンスパッタ装置により下記
のような多層記録層を積層し、原理確認を実施した。
ス)上に多元「fマグネトロンスパッタ装置により下記
のような多層記録層を積層し、原理確認を実施した。
基板/ZnTe(200人) / I n P(200
人)/Z n T e (200人)/InP(200
人)/ZnTe(200人)/ I n P(200
人) /S i 3 N4 (1000人) この例ではZnTeとInPを交互に各3層ずつ積層し
、両者の界面を5つ形成させたことになる。
人)/Z n T e (200人)/InP(200
人)/ZnTe(200人)/ I n P(200
人) /S i 3 N4 (1000人) この例ではZnTeとInPを交互に各3層ずつ積層し
、両者の界面を5つ形成させたことになる。
この状態でも各界面での相互拡散は生じているものと思
われるが、界面での相互拡散を助長し、安定化(初期化
)させるため450℃での熱処理を1時間施した。
われるが、界面での相互拡散を助長し、安定化(初期化
)させるため450℃での熱処理を1時間施した。
その後静的レーザー記録評価装置を用い、波長830■
、スポット径約2μlのレーザー光を、その照射出力と
照射時間を変化させながら照射し、記録膜の記録・消去
状態を光学顕微鏡により観察した。
、スポット径約2μlのレーザー光を、その照射出力と
照射時間を変化させながら照射し、記録膜の記録・消去
状態を光学顕微鏡により観察した。
その結果、本記録膜は8+gW X 100nsecで
の記録と5mW x 100nsecでの消去が可能で
あることを確認した。
の記録と5mW x 100nsecでの消去が可能で
あることを確認した。
本実施例では溝のないガラス基板上の記録膜について原
理確認を行ったため、初期化を熱処理により実施した。
理確認を行ったため、初期化を熱処理により実施した。
実際に案内溝付のガラス又はプラスチック基板を用いる
場合は、適当な条件下でレーザー光照射による初期化処
理を施し得ることは言うまでもない。
場合は、適当な条件下でレーザー光照射による初期化処
理を施し得ることは言うまでもない。
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明の効果を要約すると下記の
とおりである。
とおりである。
(1)相転移層(InPZnTe)をInPとZnTe
の界面近傍に形成せしめるため、転移速度即ち記録・消
去感度が大巾に向上する。
の界面近傍に形成せしめるため、転移速度即ち記録・消
去感度が大巾に向上する。
(2)必要レーザーパワーを低くできるため、市販の安
い、安定した半導体レーザーを使用できる。
い、安定した半導体レーザーを使用できる。
(3)レーザー照射部の温度を低く抑えることが可能な
ため、熱損傷による特性劣化を低減できる。
ため、熱損傷による特性劣化を低減できる。
第1図はInP−ZnTe系の状態図、第2図は本発明
の情報記録媒体の一例の層構成を説明するための断面の
模式図である。 ■・・・基板、2・・・記録層、3・・・耐熱性保護層
、4・・・反射層、5・・・接着層、6・・・環境保護
層、7−−− I n P層、8−ZnTe層。
の情報記録媒体の一例の層構成を説明するための断面の
模式図である。 ■・・・基板、2・・・記録層、3・・・耐熱性保護層
、4・・・反射層、5・・・接着層、6・・・環境保護
層、7−−− I n P層、8−ZnTe層。
Claims (3)
- (1)基板上に設けられた記録層が、インジウム(In
)とリン(P)を主成分とした層と亜鉛(Zn)とテル
ル(Te)を主成分とした層とが交互に各一層以上積層
している積層体であることを特徴とする情報記録媒体。 - (2)記録層が、InPとZnTeとが交互に各一層以
上積層している積層体であることを特徴とする請求項(
1)記載の情報記録媒体。 - (3)積層体である記録層中に形成される各界面近傍に
おいて、界面で接する両層の構成元素が界面を横切る方
向に連続的な濃度分布をしていることを特徴とする請求
項(1)又は(2)記載の情報記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1303265A JPH03165341A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1303265A JPH03165341A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 情報記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03165341A true JPH03165341A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17918879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1303265A Pending JPH03165341A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 情報記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03165341A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6242157B1 (en) * | 1996-08-09 | 2001-06-05 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for making |
US7582346B2 (en) * | 2002-12-03 | 2009-09-01 | Commissariat A L'energie Atomique | Inorganic optical recording medium comprising a heat dissipation layer |
US7829169B2 (en) | 2005-06-07 | 2010-11-09 | Panasonic Corporation | Information recording medium and method for producing the same |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1303265A patent/JPH03165341A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6242157B1 (en) * | 1996-08-09 | 2001-06-05 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for making |
US7582346B2 (en) * | 2002-12-03 | 2009-09-01 | Commissariat A L'energie Atomique | Inorganic optical recording medium comprising a heat dissipation layer |
US7829169B2 (en) | 2005-06-07 | 2010-11-09 | Panasonic Corporation | Information recording medium and method for producing the same |
US8133567B2 (en) | 2005-06-07 | 2012-03-13 | Panasonic Corporation | Information recording medium and method for producing the same |
JP5042019B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2012-10-03 | パナソニック株式会社 | 情報記録媒体とその製造方法 |
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