KR940001238B1

KR940001238B1 - 광자기 기록매체

Info

Publication number: KR940001238B1
Application number: KR1019910016669A
Authority: KR
Inventors: 김진홍
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1994-02-18
Also published as: KR930006665A

Abstract

내용 없음.

Description

광자기 기록매체

제1도(a) 내지 (c)는 일반적인 광자기 기록매체의 구조도.

제2도는 본 발명에 따른 기록매체의 파장 의존도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1유전체층 2 : 기록층

3 : 반사층 4 : 기판

5 : 제2유전체층

본 발명은 광자기 기록매체에 관한 것으로, 특히 단파장의 광원 이용에 적당하도록 하여 기록 밀도를 높이는데 적당하도록 한 광자기 기록매체에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 광자기 기록매체는 제1도 (a) 내지 (c)에 도시한 바와같이, 기판(4)위에 제1유전체층(1)을 형성하고, 그 위체 기록층(2)을 적층하며, 상기 기록층(2)의 상면에는 반사층(3) 또는 제2유전체층(5)을 형성하거나, 제2유전체층 (5) 및 반사층(3)을 차례로 적층한 구조로 되어 있다.

한편, 광자기 기록은 수직 이방성을 갖는 자성 박막을 이용하여 기록하며, 집속된 레이저 광의 크기 정도의 비트를 만드는 까닭에 고밀도의 기록이 가능한 장점을 가지며, 정보의 기록방법으로는 기록매체의 박막에 레이저 광을 집속시키면, 국부적으로 온도가 올라가고 매체는 보자력이 감소하게 된다.

이때 외부장을 가하면 그 방향으로 자성 모멘트가 배열하는 비트가 형성되어 기록되고, 기록된 정보의 판독은 선형 편광된 빛이 매체에 입사하여 자화와 상호작용에 의해 편광면의 회전이 일어나는데, 이때 회전방향은 자화의 방향에 의존하여 자화의 방향이 반대라면 편광면의 회전방향도 반대가 되며 이를 이용하여 1과 0을 판독한다.

이를 자기 광학적 효과라 하는데 특히 막면에서 반사를 이용할 때는 커(kerr) 효과라 하고 원광면의 회전각을 커 회전각이라고 한다.

이 커 회전각은 C/N비 즉, 캐리어 대 노이즈비와 관계가 있는 중요한 값으로, 이는 다이오드의 쇼트 노이즈(Short Noise)만을 고려할 때 Rθ²K에 비례하며, 여기서 R은 반사도이다.

한편, 제1도에 도시한 광자기 기록매체에서 기록층(2)의 매체는 희토류-천이 금속의 합금 박막이 주로 사용되는데 희토류 원소로는 Tb, Gd, Dy, Nd등이 있고, 천이 금속으로는 Fe, Co가 이용된다.

그중에서 TbFeCo가 가장 성능이 우수한 재료로 이용되며, 기판(4)은 활성이 없고 자성이 없거나 작아서 기록매체의 자성을 잃지 않게 해야하며, 재질은 유리, 폴리 카보나이트, PMMA등을 주로 이용하는데 기록판독시 레이저 광이 기판(4)면에서 입사하기 때문에 투명해야 한다.

한편, 기록층(2)의 보호와 반사, 간섭등의 광학적인 효과를 이용할 수 있도록 하기 위해 유전체층을 상기 기판(4)과 기록층(2) 사이와, 기록층(2)의 위에 적층하며, 이때 이용되는 제1, 제2유전체층(1,5)의 재료로서 Si₃N₄, AlN등이 있다.

그리고 상기 기록층(2)과 제1, 제2유전제층(1,5)을 스퍼터링 방법을 이용하여 제조하는데, 기록층(2)을 DC 스퍼터링, 제1, 제2유전체층(1,5)은 DC 리액티브( Reactive) 스퍼터링 또는 RF 리액티브 스퍼터링을 이용한다.

그러나 상기와 같은 기존 광자기 기록매체는 희토류-천이 금속합금 재료중에 TbFeCo인데, 희토류가 산소 친화력에 큰 문제가 있어 보호막이 있더라도 완벽한 보호를 하지 못할 뿐만 아니라 시간에 따른 열화가 문제가 된다.

또한 상기 재료는 장파장 광원에서만 큰 신호를 얻을 수 있기 때문에 단파장 대역(400~600nm)에서는 CNR이 작아서 기록 밀도를 높이는데 한계가 있게 된다.

이에 따라 본 발명은 단파장 영역에서도 높은 커 회전각이 얻어지도록 하며 기록 밀도를 향상시키게 창안한 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 단파장용 광자기 기록매체로 HdPdCoFe, NdPtCoFe 또는 NdPdPtCoFe가 사용되는데, 이와 관련하여 레이저 광을 집속시켜 기록하는 광자기 기록방법에는 집속된 레이저 광의 크기가 기록된 비트의 크기와 직결되고, 이는 또한 기록밀도와 직접적인 관련이 있는데 접속된 광의 지름은 빛의 회절을 고려하여 λ/NA에 비례하며, 상기 λ는 광원의 파장이고 NA는 렌즈의 곡률이다. 즉, 기록밀도의 측면에서 보면 파장비의 제곱에 비례하게 되는데. 현재 사용되고 있는 광원은 780~830nm의 파장을 가지고 있으며 파장이 반이 되고(~400nm) 렌즈의 곡률이 0.5에서 0.75가 된다면, 기록 밀도는 약 8배 증가하게 된다.

본 발명의 광자기 기록매체를 제조하는 방법은 주로 스퍼터링 방법을 이용하며 기록층(2)이 금속이므로 DC 스퍼터링을 이용하는데, 타겟을 기록층(2)의 조성과 같은 조성으로 하여 제조하거나 각각의 재료를 타겟으로 하여 코스퍼터링(Co-Sputtering)으로 제조하며 합금 타겟을 이용하기도 한다.

한편, 본 발명의 기록층(2)은 재료로서 ND가 포함되어 있는데, 이는 희토류계의 원소로서 산소 친화력이 크기 때문에 보호막이 필요하며,이 보호막은 상기 기록층( 2)을 보호하는 역할뿐만이 아니라 계면에서의 간섭등을 일으키기 때문에 자기 광학적 효과를 크게 하기도 한다.

이 보호막으로는 제1, 제2유전체층(1,5)을 이용하게 되는데, AlN, Sl₃N₄의 제1, 제2유전체층(1,5)의 제작 방법은 리액티브 스퍼터링을 이용하며, 스퍼터링층 진공실에 질소를 아르곤과 같이 주입한다.

따라서 본 발명에 의해 단파장 대역의 레이저 디스크에서 광원의 파장이 만으로 되고(800nm → 400nm), 렌즈의 곡률이 0.5 → 0.75가 되어 기록밀도가 8배로 증가하게 된다. 또한 제2도에 도시한 바와같이 본 발명의 기록매체는 단파장 대역에서 높은 커 회전각을 보이며 이는 단파장 영역에서 큰신호를 낼 수 있음을 의미하고, 높은 기록밀도의 매체로서 적합하게 되고, 또한 Nd는 산소 친화력은 크지만 Pd나 Pt는 화학적으로 극히 안정되어 있고 이들의 대부분이 조성을 차지하기 때문에 화학적으로 안정된 상태로 만들수 있다.

Claims

기판(4)위에 제1유전체층(1), 기록층(2) 및 제2유전체층(5)이 순차로 적층되어 구성된 광자기 기록매체에 있어서, 상기 기록층(2)의 조성물이 NdPdCo, NdPtCo, NdPdCoFe, NdPdCoFe 및 NdPdPtCoFe 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
제1항에 있어서, 기록층(2)이 (Nd_xCo_1-x)_-1-yd_y또는 (Nd_xCo_10x)_1-yPt_y로 이루어질 경우, 상기 x 및 y의 값이 0.1≤x≤0.4, 0.5≤y≤0.8범위의 값을 갖게 구성된 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
제1항에 있어서, 제2유전체층(5)의 상면에 반사층(3)이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.