DE2632122A1

DE2632122A1 - Informations-aufzeichnungsschicht

Info

Publication number: DE2632122A1
Application number: DE19762632122
Authority: DE
Inventors: Yoshitoshi Itoh; Motoyasu Terao; Seiji Yonezawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2318481B1; NL7607997A; FR2318481A1; NL161285B; DE2632122C2

Description

Informations-AufZeichnungsschicht

Die Erfindung betrifft eine Informations-Aufzeichnungsschicht und insbesondere eine Schicht zur Aufzeichnung von Informationen, "die eine Zusammensetzung aufweist, um durch Bestrahlen mit einem Energiestrahl, beispielsweise einem Laserstrahl oder einem Elektronenstrahl Löcher oder Austiefungen darin auszubilden, so dass auf diese Weise die Informationen auf dieser Schicht.in Form von Löchern oder Austiefungen aufgezeichnet werden.

Es wurden bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, um Informationen, beispielsweise Video- und Audioinformation und dgl., aufzuzeichnen, da solche Verfahren in jüngster Zeit erheblich verbessert wurden, um Information, beispielsweise Video- oder Audioinformation und dgl. mittels Licht mit hoher Dichte auf eine sich mit hoher Drehzahl drehende Scheibe aufzuzeichnen. Durch, diese Verfahren ist es möglich geworden, die Informa- .

tionen in hoher Dichte aufzuzeichnen und wiederzugeben, was in näherer Zukunft mit Magnetscheiben nicht erreicht werden kann.

Durch den Aufsatz von K.D. Broadbent "A Review of the MCA Disco-Vision System", der am 26. April 1976 auf der II5. SMPTE Technical Conference & Equipment Exhibit gehalten wurde, ist ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen mittels Bestrahlen einer Scheibe mit Licht bekannt. Das Verfahrensprinzip soll nachfolgend jedoch vereinfacht nochmals erläutert werden, bevor die erfindungsgemässe Informations-Aufzeichnungsschicht beschrieben wird.

Fig. 1 dient der Erläuterung des Verfahrensprinzips zur Aufzeichnung von Information durch Bestrahlen einer Scheibe mit Licht. Eine Scheibe 1 wird mit einer Aufzeichnungsschicht 3 auf der Oberfläche eines Substrates 2 (das normalerweise aus Glas besteht) derart beschichtet, dass eine Welle A so an der Scheibe 1 angebracht ist, dass sie sich mit hoher" Drehzahl dreht.

Eine Linse 5 wird bezüglich der Scheibe 1 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet und ein Laserlicht ? (oder ein Elektronenstrahl)? das.entsprechend der aufzuzeichnenden Information gepulst i'st, wird auf die Aufzeichnungsschicht 3 fokussiert und trifft auf diese auf. Der Bereich der auf diese Weise mit dem Laserlicht 7 bestrahlte Aufzeichnungsschicht wird vom Laserlicht aufgeheizt und dann geschmolzen oder verdampft, so dass die Form, Abmessung und Lage der auf diese Weise ausgebildeten Löcher und Austiefungen in der Aufzeichnungsschicht mit Durchmessern von etwa 1 um der als Laserlicht vorliegenden Information entspricht. Das heisst, die Information, beispielsweise Video- und Audioinformation wird in Form von Löchern und Austiefungen auf der Aufzeichnungsschicht 3 aufgezeichnet. Wenn das Laserlicht, fokussiert wird und auf die Scheibe 1 auftrifft, während sich die Scheibe 1 mit hoher Drehzahl dreht

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und die Intensität des reflektierten Lichts dann detektiert wird, kann "das Vorhandensein, die Lage, die Abmessung und die !Form der Löcher oder Austiefungen auf der,Aufzeichnungsschicht ermittelt und die aufgezeichnete Information wiedergegeben werden. ■

Für die Aufzeichnungsschicht wurden verschiedene Materialien, beispielsweise Bi, Bi-Se (Bi:Se = 2,5 bis 3,5:1), Cd, Ge^jcTegc _x)^:pbI2'^lx (üblicherweise 0<x<7), usw., vorgeschlagen.

Diese Materialien weisen bei der "Verwendung als Schicht zur Aufzeichnung von Information mit hoher Informationsdichte· jedoch verschiedene Probleme auf.

Bei Verwendung von beispielsweise Bi und Bi-Se-Material wird die Form der in der Aufzeichnungsschicht durch Bestrahlung mit einem Laserlichtstrahl ausgebildeten Löcher ungleiehmässig und der Rauschanteil in der wiedergegebenen Information wird gross. Wenn Cd als Material verwendet wird, wird der Rauschanteil, von dem Teil der Schicht, in dem keine Information aufgezeichnet wurde, gross, weil es sehr schwierig ist, aus . Cd eine flache, ebene Schicht zu bilden. Und in dem Masse, wie die Abmessungen der Löcher in der Aufzeiehnungsschichi; sich auch dann voneinander unterscheiden, wenn das Laserlicht mit derselben Intensität auf die Aufzeichnungsschicht auftrifft, wird die Wiedergabegüte der auf diese Weise wiedergegebenen Information wesentlich verschlechtert.

Das vorerwähnte Verfahren, bei dem ein Energiestrahl entsprechend der aufzuzeichnenden Information moduliert wird, der modulierte Energiestrahl auf die Scheibe auftrifft und die Information in Form von Löchern oder Austiefungen aufgezeichnet wird, weist verschiedene Vorteile auf. Beispielsweise ist ein Entwicklungsvorgang und ein Fixierungsvorgang nicht erforderlich^ und es ist im Gegensatz zu den bis jetzt häufig verwendeten Verfahren, bei denen Information auf einen photographischen Film und ein Photoresist- bzw. Photolackmaterial aufgezeichnet

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wird, möglich, zusätzlich, und nachträglich Information aufzuzeichnen. Das zuvor beschriebene Verfahren wirft jedoch insofern Probleme auf, als das zuvor beschriebene Material, das als Aufzeichnungsschicht verwendet wird, noch nicht den notwendigen Ansprüchen genügt.

Der" Erfindung liegt daher unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Informations-AufZeichnungsschicht zu schaffen, die die zuvor erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile herkömmlicher Aufzeichnungsschichten und Filme nicht aufweist, und in der auf einfache Weise und gleichförmig äusserst kleine Löcher oder Austiefungen bevorzugter Form ausgebildet werden können..

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Information s-Aufz ei chnungs schicht gelöst.

Vorteilhafte Ausfuhrungsformen der erfindungsgemässen Informations-Aufzeichnungsschicht sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemässe Informations-Aufzeichnungsschicht weist . also eine Zusammensetzung mit 30 bis 100 Atom% Se und/oder Te und einen Eest auf, aer aus einer aus In, Sn, Pb, P, As und S bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

Die erfindungsgemässe Informations-Aufzeichnungsschicht ergibt einen grossen Stör- bzw. Rauschabstand und einen grossen Gamma-Wert und ist daher gut geeignet, um Information, beispielsweise Video- und/oder Audiοinformation mit hoher Informationsdichte aufzuzeichnen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt, anhand dessen das Grundprinzip des Verfahrens zur Aufzeichnung von Information in Form

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von Löchern oder Austiefungen auf einer Scheibe erläutert wurde, und

Pig. 2 und 3 Querschnitte von .Informations-Aufzeichnungsschichten, in denen ein Loch bzw. eine Austiefung durch Bestrahlen des Filmes mit einem Energie strahl ausgebildet ist.

Bis jetzt wurde für die herkömmliche Schicht oder den herkömm-' liehen Film zur Aufzeichnung von Informationen Bi (bismuth) verwendet. Da die Form der Löcher und der Aus- bzw. Vertiefungen, die in der aus diesem Material hergestellten Schicht ausge-*· bildet worden sind, jedoch keine wirklichen Kreise, sondern vielmehr unregelmässig sind, wie dies zuvor beschrieben worden war, so tritt bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen ein starkes Rauschen auf und es ist sehr schwer, den Störabstand bzw. den Rauschabstand (auch als Sxgnal-Rauschverhältnis bezeichnet) grosser als 25 dB zu machen.

Bei der vorliegenden Erfindung wird andererseits ein Material verwendet,, das 30 oder mehr Atom% von Se und/oder Te und im übrigen wenigstens ein Element aus der Gruppe von In, Sn, Pb, P, As und S als Aufzeichnungsschicht aufweist. Se oder Te ist ein notwendiges Element für den Aufzeichnungsfilm, der aus den zuvor erwähnten Elementen besteht, insofern, als wenigstens eines der Elemente Se oder Te in einer Menge von mehr als 30 % in der Aufzeichnungsschicht enthalten sein muss. Es kann sogar auch eine Aufzeichnungsschicht verwendet vferden, dienur Se oder Te enthält, oder es kann eine Aufzeichnungsschicht mit nur sowohl Se als auch Te Verwendung finden.

As und Sn sind besonders vorteilhaft und zeigen von den zuvor erwähnten Elementen neben Te und Se als zusätzliche Elemente in der Aufzeichnungsschicht gute Eigenschaften, wobei As von diesen Elementen am vorteilhaftesten ist.

Als Material für die Aufzeichnungsschicht können vorteilhafter-

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weise viele Materialien verwendet werden, in denen Kombinationen der zuvor erwähnten, verschiedenen Elemente in einem vorgegebenen Verhältnis enthalten sind. Bei der praktischen Verwendung sind von diesen Materialien insbesondere amorphe As-Te- und Sn-Se-Materialien vorzuziehen.

Die Löcher und Austiefungen, die durch Bestrahlen mit Laserlicht oder einem Elektronenstrahl von 5 bis 40 mW der Aufzeichnungsschicht erhalten werden, welche durch Aufbringen oder Aufkleben des erfindungsgemässen Filmes mit einer Dicke von 200 bis 1000 A in den zuvor erwähnten Zusammensetzungen auf der Oberfläche einer Glasscheibe gebildet wird, weisen wesentlich bessere und vorteilhaftere Formen auf und zeichnen die Informationen mit hohem Stör- bzw. Eauschabstand auf.

Die erfindungsgemäss ausgebildete Aufzeichnungsschicht besitzt Se oder Te als unumgängliches, notwendiges Element, wie dies zuvor beschrieben wurde. Der Vorteil der Aufzeichnungsschicht mit diesen Elementen besteht darin, dass die Konturen der Löcher und Austiefungen dieser auf diese Weise ausgebildeten Aufzeichnungsschicht glatt und gleichmässig sind und keine Ausfransungen und Ungleichmässigkeiten aufweisen. Die erfindungsgemässe Aufzeichnungsschicht weist weiterhin den Vorteil auf, dass sie einen extrem grossen Gamma-Wert besitzt, der die Aufzeichnungseigenschaften wiedergibt.

Der Gamma-Wert wird häufig dazu herangezogen, die Eigenschaften verschiedener Aufzeichnungsmaterialien, beispielsweise von photographischen Filmen und entsprechenden Materialien wiederzugeben und wird durch folgende Gleichung dargestellt:

dv

In dieser Gleichung ist E die ausgeübte Energie und ν die sich ändernden Grossen, die durch die Energieausübung verursacht werden.

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Ein grosser Gamtne-Wert "bedeutet daher,, dass nur dann, wenn die Energie des auf die Aufzeichnungsschicht auftreffenden Energiestrahls den Schwellwert von dem Wert an leicht übersteigt, der kleiner als der Schwellwert ist, die Energie als grosse, sich ändernde Grossen aufgezeichnet wird.

Man nimmt an, dass der Grund, weshalb der zuerst genannte Vorteil, nämlich dass sich die Konturen der Löcher und Austiefungen der Aufzeichnungsschicht gleichmässigund nicht zerfurcht sind, auf folgende Tatsachen zurückzuführen sind:

Te oder Se liegt strukturmässig in einer langen Verknüpfungskette vor, was insbesondere dann bemerkenswert ist, wenn die Verbindung bzw. die Masse amorph ist. Wenn daher diese Masse oder Verbindung mit Energie beaufschlagt' wird, so dass der Film weich wird, führt das in Kettenverbindung vorliegende Te und Se zu einer Erhöhung der Viskosität der Schicht und dadurch wird verhindert, dass die Konturen der Löcher oder Austiefungen der Aufzeichnungsschicht ungleichmässig und ausgefranst sind.

Im Falle, dass das Element, das normalerweise als "Ghalcogen-Elemente" bekannt ist, im Falle also, dass Te, Se oder S mit gleichen Eigenschaften wie Te und Se als amorphe Teilelemente enthalten ist, wenn bei den Gemischen bzw. Zusammensetzungen der Elemente, beispielsweise Ge-S, In-S, Sn-S, Ge-Te uew. eine Segregation oder Entmischung auftreten kann, so werden die Loch- und Austiefungsformen der Aufzeichnungsschicht ungleichmässig und die Ränder der Löcher und Austiefungen werden rauh und ausgefranst, so dass der Kontrast und der Störabstand dadurch verringert wird.

Man nimmt an, dass der grosse Gamma-Wert "der erfindungsgemässen Aufzeichnungsschicht., der den zuvor erwähnten weiteren Vorteil ergibt, auf folgende Gründe zurückzuführen ist: -

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Wenn die Aufzeichnungsschicht mit einem Energiestrahl, beispielsweise einem Laserstrahl bestrahlt wird, und sehr kleine Löcher auf diese Weise an kleinen Teilen der Bereiche, die mit dem Energiestrahl bestrahlt werden, ausgebildet werden, wird der gesamte, auf diese Weise erweichte Bereich auf Grund der Oberflächenspannung zum äusseren Umfangsbereich hin zusammengezogen, so dass die Grosse der auf diese Weise ausgebildeten Löcher vergrössert wird. Dadurch bildet sich am Aussenrand des in der Aufzeichnungsschicht 3 gebildeten Loches 8 eine leichte Erhebung aus, wie dies in Pig. 2 dargestellt ist. Insbesondere dann, wenn die Energie, die zur Ausbildung des Loches oder der Austiefung in der Aufzeichnungsschicht verwendet wird, gering ist, vergrössert sich die Loch-grösse durch die Oberflächenspannung und daher ergibt sich eine glatte und gleichmässige Form des Loches, ohne dass Unebenheiten und Ausfransungen auftreten, wodurch bei der Aufzeichnung ein grosser Gamme-Wert erreicht wird.

Obgleich es- Materialien ohne die Elemente Te und Se gibt, so dass die Konturen der Löcher und Austiefungen in der Aufzeichnungsschicht nicht ungleichmässig und ausgefranst sind, wie dies beispielsweise bei Al, Ga oder In als Zusatz und Teilelemente der Fall ist, so weisen diese Materialien dennoch einen kleinen Gamma-Wert auf und sind daher in der Praxis nicht zu verwenden.

Wenn die aus diesen Materialien bestehende Aufzeichnungsschicht mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, und sich Löcher oder Austiefungen bilden, und wenn der Wert der aufbestrahlen Energie allmählich erhöht wird, so wird die Tiefe der Austiefungen entsprechend grosser, so dass sie schliesslich das Loch bildet. Die Abmessung der Löcher und Ausnehmungen in der Aufzeichnungsschicht wird jedoch nicht durch die Oberflächenspannung vergrössert, wie dies bei der zuvor beschriebenen, vorliegenden Erfindung der Fall ist und daher ist es erforderlich, die Energiemenge für die Bestrahlung entsprechend zu erhöhen, um

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- 9 die Abmessung der Löcher zu vergrössern.

Da die Schwellwerte der Aufzeichnungsenergie bei dem diese Materialien verwendenden dünnen Aufzeichnungsschichten nicht gut definiert ist, ist die Querschnittsform des Loches 8', das in der diese Materialien verwendeten Aufzeichnungsschicht 3¹ ausgebildet wird, abhängig von der Intensitätsverteilung des Energiestrahls, so dass die Abschrägung des Aassenrandes des Loches sehr flach ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dies führt dazu, dass es beim Ablesen der Information schwierig ist, den Aussenrand der Löcher in der Aufzeichnungsschicht festzustellen und die Form der Löcher und Austiefungen ändern sich leicht, so dass es schwierig ist, kleine Löcher auszubilden. Daher war es schwierig, eine hohe Video-Qualität mit derartigen Aufzeichnungsschichten zu erhalten, die in der herkömmlichen Weise zusammengesetzt waren bzw. aus den herkömmlichen Materialien bestanden.

Die zuvor beschriebenen Vorteile der erfindungsgemässen Aufzeichnungsschicht hängen von dem Gehalt an Te und Se ab, und es ist erforderlich, dass mehr als 30 % der Gesamtmenge dieser Elemente oder eines dieser Elemente enthalten ist. Ein Anteil, der geringer als 30 # dieser Elemente ist, führt nicht zu der zuvor erläuterten vorteilhaften Wirkung.

Die Arten der Elemente, die zusammen mit Se und Te verwendet werden, sind ebenfalls wichtig. Wenigstens ein Element aus der Gruppe, die aus In, Sn, Pb, P, As und S besteht, sollte verwendet werden, derart, dass die Komponentenelemente ausser Te und Se von diesen Elementen notwendigerweise eingenommen sein müssen. Ein Teil dieser Elemente, beispielsweise In, Sn, Pb, P, As und S können jedoch durch wenigstens ein Element ersetzt werden, das aus der Gruppe der Elemente Sb, Ga, Tl, Ge und Si ausgewählt wird, die dazu beitragen, dass die Aufzeichnungsschicht amorph wird, wodurch sich eine gute Wirkung ergibt«, · Die Menge, mit der diese Elemente ersetzt werden,^ist etwa 50 % der Gesamtmenge von In, Sn, Pb, P, As und S. Es ist weiter-

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- ίο -

hin vorteilha ft, dass irgendein Element zusätzlich zu diesen Elementen in der Schicht enthalten sein kann und zwar in einer kleinen Menge, die beinahe keinen Einfluss auf die Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht hat*

Die Wahl von Te oder Se als Hauptmaterial hängt vom Typ des gewählten Wiedergabesystems ab.

Im Falle, dass der Wiedergabevorgang durch das Hindurchstrahlen von Licht mit einer relativ kurzen Wellenlänge, beispielsweise mit einer Wellenlänge, die kleiner als 7000 S ist, durchgeführt wird, kann jedes oder beide Elemente verwendet werden.

Wenn Licht mit einer Wellenlänge zum Wiedergeben der Information verwendet wird, die länger als 7000 2. ist oder wenn der Wiedergabevorgang mit reflektiertem Licht durchgeführt wird^ ist es vorteilhaft, Te als Hauptkomponente in der Aufzeichnungsschicht zu verwenden. Wenn der Wiedergabevorgang jedoch nicht durch die Intensität des reflektierten Lichtes, sondern durch die Phase vorgenommen wird, im Falle dass der Wiedergabevorgang mit reflektiertem Licht vorgenommen wird, können beide Elemente verwendet iverden, wenn eine Schicht der Substanz mit hohem Reflexionsfaktor auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht aufgebracht wird, nachdem die Löcher oder Austiefungen in der Schicht ausgebildet worden sind, oder wenn der Wiedergabevorgang dadurch durchgeführt wird, dass ein Abdruck auf der Oberfläche des Aufzeichnungsfilmes ausgeführt wird.

Die Dicke des Filmes, der für die erfindungsgemässe Aufzeichnungsschicht verwendet wird, beträgt etwa 200 bis 1000 S und vorzugsweise 300 bis 800 2. Wenn von der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht ein Abdruck hergestellt wird, ist der Film vorzugsweise etwa 1000 2. dick.

Wenn die Schichtdicke grosser ist als die zuvor erwähnten Werte, wird der erhaltene Bereich am Aussenumfang des Loches der Auf-

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Zeichnungsschicht gross, so dass die Form des Loches nicht mit guter Genauigkeit mit dem Muster der auftreffenden Strahles übereinstimmt. Wenn die Filmdicke andererseits kleiner als die zuvor erwähnten Werte ist, so verbleibt kugeliges Material im Loch, wodurch der Rausch- oder Störabstand der Information verringert wird. Daher muss die Dicke der erfindungsgemässen Aufzeichnungsschicht in dem zuvor angegebenen Bereich liegen.,

Anhand der nachfolgend aufgeführten Beispiele v/erden einige Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung erläutert:

Beispiel 1

Pb und Te werden in einem Verhältnis von 10:90 Atom% gemischt. Die Mischung wird in eine Quarzampulle gebracht, die Ampulle wird evakuiert und dann luftdicht verschlossen. In einem elektrischen Ofen wird die Mischung dann über einen Zeitraum von 3 Stunden auf einer Temperatur von 800 G gehalten, während die Mischung geschüttelt wird. Nach Abkühlen der aufgeheizten Ampulle wird die Mischung aus der Quarzampulle herausgenommen und in ein Tantal-Schiffchen in einem Vakuumverdampfer geschüttet. Dieses Tantal-Schiffchen wird im Vakuum auf eine Temperatur von 550 bis 600° C aufgeheizt und Pb^TegQ wird auf eine Glasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm aufgedampft, so dass sich auf der Glasplatte eine etwa 800 % dicke Schicht ausbildet. Die Verdampfungsgeschwindigkeit war in diesem Falle etwa 20 S/Sek.

Die Informationen wurden auf dieser Pb^TenQ-Schicht gemäss dem in Pig. 1 dargestellten Vorgang aufgezeichnet.

Während sich eine Scheibe 1, die mit dem zuvor beschriebenen Pb^₀TeQQ-FiIm 3 auf der Glasplatte 2 beschichtet ist, mit 1800 Umdrehungen/Minute dreht, wird eine Linse 5 in einem vorgegebenen Abstand vom Film 3 angebracht. Ein Ärgon-Laserlicht (mit einer Wellenlänge von 4880 2. und einer Ausgangsleistung von 40 mW), das entsprechend den aufzuzeichnenden Informationen

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impulsmoduliert ist (die Frequenz dieser Impulse beträgt 6 MHz und die Impulsbreite der Impulse beträgt 65 ns), wurde fokussiert und trifft auf den Pb^TegQ-Film 3 auf, so dass sich Löcher im Pb,,Q¹TeQQ-FiIm 3 ausbilden und dadurch die Information aufgezeichnet wird., Der Zeitraum, während dem das Laserlicht auf einen Punkt des Pb^TenQ-Filmes 3 auf traf, betrug etwa 30 ns.

Die in dieser Weise aufgezeichneten Informationen wurden dadurch wiedergewonnen, dass He-JNe-Lagerlicht (mit einer Ausgangsleistung von 5 mW und einer Wellenlänge von 6328 2.) auf den Pb^₀TeQ₀-FiIm 3 aufgestrahlt wurde und die Intensität des dabei reflektierten Lichtes dann detektiert wurde, so dass die Lage und Abmessungen der Löcher im Film 3 ermittelt und auf diese Weise die Informationen wiedergegeben werden konnten.

Dabei hat sich herausgestellt, dass der zuvor beschriebene Pb^J₀TeQ₀-FiIm 3 einen ausreichend grossen Gamma-Wert besitzt und der Stör- bzw. Rauschabstand bei der Wiedergabe der Informationen 35 dB betrug.

Beispiel 2 .

Auf eine Glasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm wurde ein 100 £ dicker Cr-FiIm aufgebracht und danach wurde auf diesem Cr-FiIm durch Vakuumverdampfung ein 1000 Ä dicker InSe-FiIm aufgetragen.

Nachdem die Information im Vakuum durch Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl auf den zuvor genannten InSe-FiIm aufgezeichnet wurde und dadurch in diesem Film Löcher ausgebildet wurden, wurde auf den InSe-FiIm ein Al-Film mit einer Dicke von 500 A* aufgebracht.

Oder es wurde nach dem Aufzeichnen der Informationen in der zuvor beschriebenen Weise ein Ki-FiIm auf dem besagten InSe-FiIm (der aufgedampfte Cr-FiIm war an den Löchern freigelegt),

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auf dem die Informationen in Form" von Löchern und Eintiefungen aufgezeichnet worden war, mittels einer Nickel-Spiegel-Reaktion ausgebildet, und darauf wurde dann ein galvanischer Nickel-Überzug hergestellt. Nachdem der Nickelteil davon abgetrennt worden war, wurde dann eine Nickel-Pressform gebildet, um eine Mütterform in entsprechender. Weise wie bei den üblichen, in Masserfertigung hergestellten Schallplatten herzustellen. Auf die Nickel-Pressform wurde eine Plastikscheibe aufgedrückt, so dass eine Kopie des entsprechenden Musters der Nickel-Pressform auf die Plastikscheibe übertragen wurde. Auf diese Plastikscheibe wurde eine Aluminiumschicht in einer Dicke von etwa 500 A* aufgedampft. Nachdem die Plastikscheibe mittels einer Dreheinrichtung (spinner) mit einem durchsichtigen Kunststoffmaterial beschich tet worden war, wurde die Plastikscheibe dann ausgehärtet.

Die auf diese Weise aufgezeichneten Informationen wurden dann durch Bestrahlen des auf diese Weise aufgedampften Al-Films gemäss den beiden, zuvor beschriebenen Verfahrensarten reproduziert und die Phase des reflektierten Lichte wurde nachgewiesen. Die zuvor erläuterten Messungen wurden auch für IncSenc» InopSegQ, In^Se™, InegSecQ und In₁-^Se ,Q-Filme durchgeführt und alle Filme wiesen einen grossen Gamma-Wert und einen Störabstand von. mehr, als 32 dB auf. Wenn Se das Element In hinzugefügt wurde, wurde der Punkt für das Übertragen des aufgedampften Films auf das Glas höher, so dass ein haltbarer Film erhalten wurde und das Laserlicht bei Aufzeichnen der Information mit einem Laserlicht besser·absorbiert wurde.

Beispiel 3

Auf einer Glasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm und einer Dicke von 1 cm wurde ein etwa 4-00 £ dicker, amorpher As-Te-FiIm mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen auf .einer optisch polierten Oberfläche durch Vakuumverdampfung ausgebildet. Das Ausgangsmaterial für die Vakuumverdampfung wurde in einer Quarzampulle in entsprechender Weise synthetisiert, wie dies

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im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben wurde. Es wurde dieselbe Ausbildung und derselbe Wiedergabevorgang für die Aufzeichnungsschicht durchgeführt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben wurde, jedoch mit dem Unterschied, dass die kleine Achse der in dem As-Te-PiIm ausgebildeten elliptischen Löcher etwa 0,6 um betrug»

Die Abhängigkeit des Stör- oder Rauschabstandes des As-Te-Films von der Zusammensetzung derselben ist in Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

Zusammensetzung des Störabstand (dB)

As-Te-Films

^As20^Te80

37
As₄₀Te₆₀ 45

₀ 40

As₆₈Te₃₂ . 30

Wie aus Tabelle I zu ersehen ist, trat ein grosser Störoder Rauschabstand bei einer Zusammensetzung auf, bei der mehr als 32 Atom% Te enthalten war. Alle diese Zusammensetzungen· mit mehr als 32 Atom% Te sind für die praktische Verwendung geeignet. Der Störabstand ist insbesondere im Bereich von '4-0 bis 70 Atom% Te-Gehalt vorzugsweise für die Aufzeichnungsschicht bemerkenswert gross.

Die Aufzeichnungsschicht, in der nur Te enthalten ist, ist für einen Film zur Aufzeichnung von Informationen ebenfalls geeignet. Wenn jedoch zu Te zusätzlich As hinzugefügt \-/ird, wird dadurch verhindert, dass Te einem Kugel- oder Weichglühen (spheroidizing) un terliegt, so dass dadurch der Rauschabstand beim Schreibvorgang der Information verringert wird. Ein Zusatz von As trägt auch dazu bei, einen amorphen, aufgedampften Film zu bil-

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den, so dass auf der Oberfläche des Filmes Ungleichmüssigkeiten und Ausfransungen, die auf Grund von feinen Kristallen entstehen, verhindert werden.

Ein guter Film kann auch dadurch erzielt werden, dass ein Teil des As durch wenigstens ein Element ersetzt wird, das aus der Gruppe der Elemente Se, Sn, Pb, In, P und S ausgewählt wird. Wenn beispielsweise Se in dem Film enthalten ist, wird das Aufdampfen verbessert und der Film wird mehr amorph. Wenn im Film S enthalten ist, nimmt die Oberflächenspannung ab, so dass dadurch der erhabene Bereich am Aussenumfang der Löcher im Film weniger hoch wird. Ein Zusatz von In, Sn oder Pb im Film trägt zur Kristallisation des Filmes bei, so dass der Lichtr*eflexionsfaktor des Films erhöht wird, was dazu führt, dass der Signalpegel vergrössert wird. Andererseits führt ein Zusatz von P dazu, dass der Film amorph wird, so dass die Oberfläche des Filmes glatt, gleichmässig und flach wird, was zu einer Abnahme des Rausch- bzw. Störpegels führt.

Aus der vorausgegangenen Beschreibung ergibt sich also, dass die zuvor erwähnten verschiedenen und unterschiedlichen Wirkungen durch Zusatz dieser Elemente zum Film trhalten werden können, d* h. ein in geeigneter Weise ausgewählter Zusatz dieser Elemente zum Film ergibt die gewünschten Eigenschaften des Filmes für die Aufzeichnung der Informationen.

Wenn die Gesamtmenge des im Film enthaltenen Te und Se jedoGh geringer als 30 %, beispielsweise "10 % ist, so beträgt der Stör- oder Rauschabstand nur 20 dB, so dass die Eigenschaften des Films wesentlich verringert werden, so dass folglich mehr als 30 % der Gesamtmenge von Te und Se erforderlich ist.

Beispiel 4 .

Auf die Oberfläche eines Glases mit einem Durchmesser von 35 cm, die optisch poliert ist, wird zunächst ein etwa 400 S. dicker

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und dann darauf ein 1000 £ dicker AsgoSe^o-Filin in der gleichen We.ise wie dies in Beispiel 1 beschrieben wurde, durch Vakuumaufdampfung aufgebracht.

Die Information wird in der gleichen Weise wie dies in Beispiel 1 beschrieben wurde, mit einem Laserlicht auf den PiIm aufgezeichnet und mit dem im Zusammenhang mit Pig. 2 beschriebenen Verfahren wird eine Nickelschicht aufgalvanisiert und ein Abdruck davon hergestellt. Bei Wiedergabe der Informationen von der Oberfläche des mit dem Abdruck beschichteten Al-Filmes wurden im wesentlichen dieselben Eigenschaften wie bei dem im Zusammenhang mit Beispiel 3 beschriebenen As-Te-Material erzielt.

Die gleichen Experimente wurden für
As^₀Se₁-JQ und As^J₀SeQ₀ zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Zusammensetzung des As-Se-Materials für die Aufzeichnungsschicht durchgeführt und für all.diese Schichten konnten vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden.

Wenn Se das Element As zugefügt wird, besitzt die Aufzeichnungsschicht einen grossen Gamma-Wert, die Form und die Kontur der Löcher und Austiefungen des Films sind vorteilhaft, die Stabilität und Dauerhaftigkeit des Films wird verbessert und die teilweise Kristallisation des Materials wird verhindert, so dass die Eigenschaften des Films wesentlich besser sind.

Zur Verbesserung der Hafteigenschaften des Filmes auf der Glasplatte wird die Glasplatte vor der Beschichtung mit dem As-Se-FiIm mit einem Sn-Se-FiIm beschichtet und anstelle des Sn-Se-Films kann ein Cr-FiIm verwendet werden.

Beispiel 5

Auf die fxlasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm wurde eine 3000 2. dicke Al-Schicht und auf diese dann eine 500 2. dicke

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As,cS,QTe^e-Schicht gemäss dem im Zusammenhang mit Beispiel ί

beschriebenen Verfahren aufgebracht.

Die Informationen wurden mittels eines Laserlichtes gemäss der in Beispiel 1 angegebenen Weise auf den Film aufgezeichnet, es wurde eine galvanische Nickelschicht dann darauf ausgebildet und da Aluminium an den Lochbereichen, die im As^i-S^Te^c-Film ausgebildet ist, freilag, wurde Nickel nur auf diesen Bereich aufgebracht, so dass ein erhabener Bereich ausgebildet wurde.

Da diese erhabenen Bereiche des Filmes leicht auf eine Platte bei spiel sv/ei se -ein Polyvinylchlorid-Material mittels einer Presse übertragen werden könnend können die derart aufgezeichneten Informationen gemäss diesem Verfahren in Massenherstellung kopiert werden. Der Stör- oder Rauschabstand dieser auf diese Weise auf eine Polyvinylchlorid-Platte kopierten Informationen betrug 35 dB, was für die praktische Verwendung ausreichend ist.

Beispiel 6 .

Auf die optisch polierte Glasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm wurde ein etwa 1000 £ dicker Sn₁₇QSe^Q-FIIm :■ mit demselben Verfahren wie beim Beispiel 1 aufgebracht. Da Se im Vergleich zu Sn jedoch beim Aufdampfverfahren, besser haftet, so ergibt sich in diesem Fall eine Zusammensetzung des in dieser Weise aufgebrachten Films von Sn^Se^Q.

Die Informationen wurden dann gemäss den anhand des Beispiels 1 beschriebenen Verfahren darauf aufgebracht und eine galvanische Nickelschicht wurde entsprechend der In Beispiel 2 beschriebenen Weise auf dem Film hergestellt und der Abdruck auf diese Weise gewonnen.

Die Eigenschaften des Sn-Se-Materials des Films sind derart, dass auf Grund dessen, dass der erhabene Bereich des Aussenumfang's der Löcher im Film sehr klein ist, beinahe kein Rauschen'und

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kein Energiestrahl dann auftritt, wenn die Ungleichmässigkeit und Unebenheit auf dem. auf dem Abdruck aufgebrachten Al-Film durch die Phasendifferenz des Viedergabelichtes festgestellt wird.

Der Stör- oder Rauschabstand wurde bei der Wiedergabe von Informationen von dem Sn-Se-I¹Um des Abdruckes gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgelistet. Wenn der Se-Gehalt innerhalb eines Bereiches von JO bis 70 Atom% lag, wie dies bereits im Zusammenhang mit den vorangegangenen Experimenten beschrieben wurde, ergaben sich in allen Fällen gute Eigenschaften.

Tabelle II

Zusammensetzung des Störabstand CdB)

Sn-Se-Ülms

Sn₇₀Se₃₀ 35

^Sn60^Se40 ⁴⁰

Sn₅₀Se₅₀ 42

e₆₀ 36

Sn₃₀Se₇₀ · 30

Beispiel 7 ^:

Auf eine Glasplatte mit einem Durchmesser von 35 cm wurde aus unterschiedlichen Schiffchen voneinander getrennt Se und S mit einer Zusammensetzung von Se^₀S₃₀ Atom% aufgedampft und es bildete sich eine 1000 S dicke, aufgedampfte Schicht aus. Die Informationen wurden gemäss der anhand von Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einem Laserlicht aufgezeichnet. Nach Aufzeichnung der Informationen wurde entsprechend dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren eine galvanische ITiekelschicht ausgebildet und der Abdruck wurde auf der Plastikplatte auf diese Weise hergestellt.

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Der Zusatz von S führt zu einer Verringerung des erhabenen Bereiches der Lochränder im Film und der Stör- bzw. Rauschabstand betrug $2 dB.

Beispiel 8

Das aus As, Se und Te mit einem Mischverhältnis von

Atom% bestehende Material wurde in eine Ampulle

gefüllt und unter Schütteln 3 Stunden lang im Vakuum auf 800° C gehalten, so dass dieses Gemisch eng vermischt bzw. gelöst wurde. Nachdem die Mischung abgekühlt worden war, wurde sie aus der Quarzampulle herausgenommen und daraus ein feines Pulver gebildet.

Das auf diese Weise behandelte Gemisch wurde durch Sprühaufdampfen auf eine quadratische Glasplatte mit einer Kantenlänge von 5 cm aufgebracht, so dass sich auf dieser Glasplatte eine etwa 500 A dicke Schicht ausbildete. Dann wurde diese Glasplatte auf eine bewegliche, durch einen Elektromotor elektrisch angetriebene Plattform angebracht und ein Argon-Laserlicht mit einer Wellenlänge von "514-5.·& wurde auf diesen EiIm fokussiert und bei der Bestrahlung wurde dieser Film mit einem konstanten Abstand oder Breite abgetastet. Das Substrat wurde derart bewegt dass sich ein vorgegebenes Muster ausbildete. Das auf diese Weise ausgebildete Muster kann als Maske für eine Photolack-Belichtung verwendet werden»

Die im. Zusammenhang mit anderen Beispielen zuvor beschriebenen Materialien können auch auf die zuvor genannte Glasplatte aufgedampft werden, so dass sich für die Belichtung Masken herstellen lassen. Umgekehrt können auch die Materialien gemäss dem Beispiel 8 auf die Scheibe aufgedampft werden, so dass die"Videoimformation mit hoher Dichte entsprechend der in den. anderen, zuvor beschriebenen Beispielen angegebenen Weise aufgezeichnet werden.

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Dem Fachmann sind selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen v/erden würde.

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Claims

Patentansprüche

Inform ations-AufZeichnungsschicht, gekenn zeichn e t durch wenigstens ein Element mit mehr als 30 Atom%, das aus der aus Se und Te bestehenden Gruppe ausgewählt wird und durch einen Rest mit wenigstens einem Element, . das aus der aus In, Sn, Pb, P, As und S bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
2. Informations-Aufzeichnungsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 200 bis 1000 2. dick ist.
3· Informations-AufZeichnungsschicht nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Elemente, das aus der aus In, Sn, Pb, P, As und S bestehenden Gruppe ausgewählt ist, teilweise wenigstens ein Element enthält, das aus der aus Sb, Ga, Tl, Ge und Si-bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
4. Informations-Aufζeichnungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des wenig-" stens einen, aus der aus In, Sn, Pb, P. As und S bestehenden Gruppe ausgewählten Elementes,, die durch wenigstens ein aus der aus Sb, Ga, Tl, Ge und Si bestehenden Gruppe ausgewählten Elements ersetzt wird, kleiner als 50 Atom% der Gesamtmenge des In, Sn, Pb, P, As und S ist.

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