DE60320018T2

DE60320018T2 - Optisches Aufzeichnungsmedium, Herstellungsprozess für dasselbe, Sputtertarget zur Herstellung desselben und optisches Aufzeichnungsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE60320018T2
Application number: DE60320018T
Authority: DE
Inventors: Makoto Harigaya; Kazunori Ito; Hiroko Tashiro; Miku Mizutani; Michiaki Shinotsuka; Hiroyuki Iwasa; Masaru Shinkai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: DE60320018D1; EP1566800A1; EP1372148B1; DE60322252D1; EP1566802A1; TW200405323A; DE60316223D1; EP1566801B1; DE60318615T2; EP1566802B1; EP1372148A2; EP1372148A3; DE60316223T2; DE60320017T2; DE60318615D1; EP1566801A1; DE60320017D1; EP1566800B1; EP1569214B1; EP1569214A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Phasenänderungs-Aufzeichnungsmedium, auf dem Materialien, mit denen aufgezeichnet werden soll, durch Einstrahlen elektromagnetischer Wellen optisch verändert werden und welches Aufzeichnung und Wiedergabe und Wiederbeschreiben ermöglicht.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Als eines der optischen Aufzeichnungsmedien, welche Aufzeichnung und Wiedergabe und Wiederbeschreiben durch Einstrahlen eines Lichtes ermöglichen, ist eine so genannte optische Phasenänderungsdisc bekannt. Eine solche optische Phasenänderungsdisc verwendet einen Phasenübergang zwischen einer kristallinen Phase und einer amorphen Phase oder zwischen einer kristallinen Phase und einer anderen kristallinen Phase. Da Überschreiben auf der optischen Phasenänderungsdisc mit einem einzigen Strahl ausgeführt werden kann, und wegen dem einfachen optischen System des Laufwerks, wird eine solche optische Disc allgemein für Aufzeichnungsmedien mit audiovisuellem Bezug (AV-Bezug) oder als Aufzeichnungsmedien für einen Computer verwendet.
Für die Aufzeichnungsmedien verwendete Materialien beinhalten Ge-Te, Ge-Te-Se, In-Sb, Ga-Sb, Ge-Sb-Te und Ag-In-Sb-Te. Insbesondere Ag-In-Sb-Te wird als ein Markierungs-Rand-Aufzeichnungsmaterial verwendet, da es Merkmale wie hohe Empfindlichkeit und einen klaren Umriss des amorphen Teils in einer Aufzeichnungsmarkierung aufweist (siehe offengelegte japanische Patentanmeldung ( JP-A) Nr. 03-231889 , JP-A Nr. 04-191089 , JP-A Nr. 04-232779 , JP-A Nr. 04-267192 und JP-A Nr. 05-345478 oder dergleichen).
Jedoch sind diese Aufzeichnungsmaterialien für ein optisches Aufzeichnungsmedium mit verhältnismäßig niedriger Aufzeichnungsdichte, wie CD-RW (Compact Disk-Rewritable, wiederbeschreibbare CD) zu verwenden. Wenn sie in DVD-(Digital Versatile Disk)RAM oder DVD-RW und dergleichen verwendet werden, kann Überschreiben durchgeführt werden, wenn die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit etwa 3,5 m/s (Geschwindigkeit X1) beträgt. Wenn sie jedoch Geschwindigkeit X2 oder schneller wird, besteht das Problem, dass die Überschreibungseigenschaft verschlechtert werden kann. Das liegt daran, dass die Geschwindigkeit der Kristallisation der Aufzeichnungsmaterialien wie vorstehend beschrieben niedrig ist, weshalb Überschreiben bei hoher Lineargeschwindigkeit schwierig wird.
Es ist möglich, schneller zu kristallisieren, indem die Menge von Sb erhöht wird, dies kann aber zu einem Abfall der Kristallisationstemperatur wegen der Erhöhung von Sb führen, und dann kann die Lagerungseigenschaft verschlechtert werden.
Um dieses Problem zu lösen, wird in JP-A Nr. 2000-322740 ein Ansatz offenbart, ein Aufzeichnungsmaterial des Systems Ag-In-Ge-Sb-Te zu verwenden. Es ist möglich, diesen Lösungsansatz zu verwenden, wenn die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit 3,0 m/s bis 20 m/s beträgt, bei einer höheren Geschwindigkeit wie 20 m/s oder mehr ist er aber nicht anwendbar.
In der Zwischenzeit ist GaSb als ein Material mit hoher Kristallisationsgeschwindigkeit vorgeschlagen worden („Phase change optical data storage in GaSb” Applied optics./Vol. 26, Nr. 22115, November 1987). Es wird berichtet, dass für diese Legierung die Kristallisationsgeschwindigkeit extrem hoch ist, da jedoch die Kristallisationstemperatur so hoch wie 350°C ist, ist Kristallisation im Anfangsstadium schwierig. Weiterhin offenbaren die US-Patente Nr. 4 818 666 und 5 072 423 , dass Mo, W, Ta, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Bi, S, Se, Te oder dergleichen dem GaSb zugesetzt werden, um seine Eigenschaft zu verbessern. Jedoch sind solche Offenbarungen nicht ausreichend für ein Überschreibungsverhalten mit gleichzeitig hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit, hohem Modulationsgrad und hoher Archivfestigkeit. Zum Beispiel verwendet das in dem US-Patent Nr. 4 818 666 offenbarte optische Aufzeichnungsmedium die Phasen änderung zwischen kristallinen und kristallinen Phasen zur optischen Aufzeichnung. Die Modulation ist bestenfalls 0,29, was Probleme bei der praktischen Verwendung verursacht. Das US-Patent 4 818 666 stellt fest, dass sich eine Schicht oder ein Film aufwölbt, was vermutlich an der Blase liegt, die an einem Abschnitt erzeugt wird, wo ein Laserstrahl eingestrahlt wird, wenn der Gehalt von Ga weniger als 20% beträgt. Es stellt auch fest, dass wegen der Aufwölbung das Niveau, in welchem sich der Reflexionsgrad unterscheidet, instabil wird. Demgemäß gibt das US-Patent 4 818 666 an, dass die darin berichtete Erfindung Probleme bei der praktischen Verwendung verursacht. Die Phasenänderung zwischen dem Kristall und kristallinen Phasen verwendet den von dem Unterschied der Kristallteilchen-Durchmesser abgeleiteten Unterschied im Reflexionsgrad. Daher ist sie ungünstig für die Aufzeichnung mit hoher Dichte, welche feine Markierungen benötigt. Das optische Aufzeichnungsmedium, dass in US-Patent Nr. 4 818 666 offenbart ist, ermöglicht nicht das gleiche Aufzeichnungsvermögen wie DVD-ROM. Appl. Phys. Lett. 60 (25), 22. Juni 1992, S. 3123–3125 berichtet über ein optisches Aufzeichnungsmedium, welches einen GeSb-Dünnfilm verwendet und welches zur Phasenänderung bei besonders hoher Geschwindigkeit fähig ist. Eine in der dazu angehängten 1 gezeigte Elektronenbeugung beschreibt die Orientierung von Kristallen nicht. Überdies beträgt die Modulation zwischen einer Phase, die als die kristalline Phase dient, und der amorphen Phase 0,15 bis 0,2, was Probleme bei der praktischen Verwendung verursacht.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung ( JP-A) Nr. 2001-39031 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium, dessen Aufzeichnungsschicht hauptsächlich aus einer Legierung wie (SbxGe1-x)1-ylny gebildet wird (hierin 0,65 ≤ x ≤ 0,95, 0 < y ≤ 0,2). Es gibt jedoch nur eine Feststellung zur Initialisierungsbedingung des optischen Aufzeichnungsmediums. Es wird nur festgestellt, dass die Initialisierungsbedingung daraus besteht, in einer anfänglichen Phase mit einer Energiedichte des Lasers von etwa 2,6 mW/μm² zu kristallisieren. Es gibt keine Aussage über eine hohe Energiedichte des Lasers in einer Anfangsphase. Die niedrige Energiedichte des Lasers, wie darin offenbart, stellt ein Medium mit schlecht orientierten Kristallen und niedrigem Reflexionsgrad bereit. Die darin offenbarte lineare Aufzeichnungs geschwindigkeit ist so niedrig wie 2,4 m/s bis 9,6 m/s, was nicht an die hohe lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung herankommt.
Wie vorstehend beschrieben, wurde bisher über unterschiedliche Arten von Phasenänderungs-Aufzeichnungsmaterialien berichtet, es wurde aber keines der Materialien mit den von einem wiederbeschreibbaren Phasenänderungs-Aufzeichnungsmedium benötigten Eigenschaften in zufrieden stellender Weise bereitgestellt. Insbesondere waren diese Materialien keine solchen mit einer Aufzeichnungskapazität hoher Dichte von derjenigen der DVD-ROMs, die in der Lage sind, eine Situation zu bewältigen, wo die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit weiter erhöht wird (bis 35 m/s), und die gleichzeitig Anforderungen bezüglich Überschreibungseigenschaft, Modulationsgrad und Archivfestigkeit erfüllen.
EP-A2-1260973 ist ein Dokument gemäß Art. 54(3) EPÜ. EP-A2-1260973 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium und ein Aufzeichnungsverfahren. Das optische Aufzeichnungsmedium beinhaltet ein Substrat, eine erste Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht, wobei diese Schichten in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet sind und wobei die Aufzeichnungsschicht Ga und Sb umfasst, der Gesamtgehalt von Sb 80 Atom-% bis 95 Atom-%, bezogen auf den Gesamtgehalt von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht, beträgt. Außerdem erfüllt die Dicke der Reflexionsschicht die Beziehung: 0,10 λ oder mehr, wobei "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls ausdrückt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Probleme des verwandten Gebietes, wie vorstehend erwähnt, vorgeschlagen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, welches befähigt zur Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht ist, und in einer amorphen Markierung einen hohen Modulationsgrad und gute Stabilität aufweist. Das optische Aufzeichnungsmedium ist sogar bei einer hohen Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr zur Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase befähigt.
Um die vorstehenden Probleme zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ihre Aufmerksamkeit auf Materialien in der Aufzeichnungsschicht konzentriert, und diesen ihre Untersuchungen gewidmet und sie betrieben, was die Erreichung der vorliegenden Erfindung zur Folge hatte. Die vorstehenden Probleme können durch die folgenden Aspekte der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsmedium bereit, welches ein Substrat und eine Aufzeichnungsschicht, angeordnet auf dem Substrat, umfasst, wobei die Aufzeichnungsschicht Ga und Sb umfasst, der Gehalt von Sb, bezogen auf den Gesamtgehalt von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht, 80 Atom-% bis 95 Atom-% beträgt und wobei Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht durchgeführt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht durchgeführt, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 350 nm bis 700 nm bei einer Lineargeschwindigkeit (V) zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s eingestrahlt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase bei einer Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr durchgeführt.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Gesamtgehalt von Ga und Sb 90 Atom-% oder mehr in der Aufzeichnungsschicht.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Gesamtgehalt von Ga und Sb 95 Atom-% oder mehr.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt von Sb, bezogen auf den Gesamtgehalt von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht, 85 Atom-% bis 95 Atom-%.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Aufzeichnungsmedium das Substrat, eine erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht. In diesem optischen Aufzeichnungsmedium des siebten Aspekts sind die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet und die Dicke der Reflexionsschicht erfüllt die Bedingung: 0,10 λ oder mehr, wobei „λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Laserstrahl eine Wellenlänge von 630 nm bis 700 nm aufweisen.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Aufzeichnungsmedium das Substrat, eine erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht. In diesem optischen Aufzeichnungsmedium des neunten Aspekts sind die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet und die Dicke der ersten Schutzschicht, die Dicke der Aufzeichnungsschicht, die Dicke der zweiten Schutzschicht und die Dicke der Reflexionsschicht erfüllen jeweils die folgenden Beziehungen, wobei „λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet: 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,16 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,032 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,040 λ 0,10 λ ≤ t4; wobei „t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet, „t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht bedeutet, „t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet und „t₄" die Dicke der Reflexionsschicht bedeutet.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der Aufzeichnungsschicht 5 nm bis 25 nm betragen.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der Aufzeichnungsschicht 8 nm bis 20 nm betragen.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Laserstrahl eine Wellenlänge von 350 nm bis 450 nm aufweisen.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Aufzeichnungsmedium das Substrat, eine erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht. In diesem optischen Aufzeichnungsmedium des dreizehnten Aspekts sind die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet und die Dicke der ersten Schutzschicht, die Dicke der Aufzeichnungsschicht, die Dicke der zweiten Schutzschicht und die Dicke der Reflexionsschicht erfüllen jeweils die folgenden Beziehungen, wobei "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet: 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,5 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,05 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,055 λ 0,10 λ ≤ t4;wobei "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht bedeutet, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet und "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht bedeutet.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Aufzeichnungsmedium das Substrat, eine Reflexionsschicht, eine zweite Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, eine erste Schutzschicht und eine Lichtdurchlässigkeitsschicht. In diesem optischen Aufzeichnungsmedium des vierzehnten Aspekts sind die Reflexionsschicht, die zweite Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die erste Schutzschicht und die Lichtdurchlässigkeitsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet, und die Dicke der Reflexionsschicht, die Dicke der zweiten Schutzschicht, die Dicke der Aufzeichnungsschicht und die Dicke der ersten Schutzschicht und die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht erfüllen jeweils die folgenden Beziehungen, wobei "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet: 0,10 λ ≤ t4 ≤ 0,75 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,055 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,05 λ 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,5 λ 0 ≤ t5 ≤ 0,6 mm;wobei „t₄" die Dicke der Reflexionsschicht bedeutet, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht bedeutet, „t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet und "t₅" die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht bedeutet.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das optische Aufzeichnungsmedium eine oder mehrere der Aufzeichnungsschichten umfassen.
Gemäß einem sechszehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das optische Aufzeichnungsmedium eine erste Informationsschicht, welche eine der Aufzeichnungsschichten aufweist, und eine zweite Informationsschicht, welche die andere der Aufzeichnungsschichten aufweist, in dieser Reihenfolge in einer Richtung, aus welcher der Laserstrahl eingestrahlt wird, und die Lichtdurchlässigkeit der ersten Informationsschicht beträgt 40% oder mehr mit der Wellenlänge.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht bei einer linearen Geschwindigkeit von 14 m/s oder mehr durchgeführt.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht bei einer linearen Geschwindigkeit von 28 m/s oder mehr durchgeführt.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfüllt der Reflexionsgrad (Rg) an einem unaufgezeichneten Raumteil die Beziehung 12% ≤ Rg ≤ 30%, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge zwischen 350 nm und 700 nm eingestrahlt wird.
Nach einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr auf, wenn die Aufzeichnung bei einer Lineargeschwindigkeit (V) zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s oder weniger und bei einer Wellenlänge des Laserstrahls zwischen 350 nm und 700 nm durchgeführt wird, und der Modulationsgrad die Beziehung erfüllt M = (Rg – Rb)/Rgwobei "M" den Modulationsgrad bedeutet, "Rb" den Reflexionsgrad an einer Aufzeichnungsmarkierung des optischen Aufzeichnungsmediums bedeutet und "Rg" den Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil des optischen Aufzeichnungsmediums bedeutet.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr, wenn die Aufzeichnung mit einer optischen Linse mit einer NA von 0,60 oder mehr durchgeführt wird.
Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,6 oder mehr.
Gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr, wenn die Aufzeichnung bei einer Lineargeschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s durchgeführt wird.
Gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,6 oder mehr, wenn die Aufzeichnung bei einer Lineargeschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s durchgeführt wird.
Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht ferner mindestens ein Element, ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd, Tb, Mg, Co, Mn, Zr, Rh, Se, Fe und Ir.
Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Element mindestens eines ausgewählt aus Ag, Au, Cu, B, Al, In, Mn, Sn, Zn, Bi, Pb, Ge, Si und N.
Gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht eine durch die folgende Formel (1) ausgedrückte Legierung: GaαSbβXγ (Formel 1)wobei "X" ein Element oder eine Mischung von Elementen außer Ga und Sb umfasst, "α", "β" und "γ" jeweils in Atom-% ausgedrückt sind und jeweils die folgenden Beziehungen erfüllen: "α + β + γ = 100", "5 ≤ α ≤ 20", "80 ≤ β ≤ 95" und "0 < γ ≤ 10".
Gemäß einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst "X" ein einzelnes Element oder eine Mischung von Elementen, ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd, Tb, Mg, Co, Mn, Zr, Rh, Se, Fe und Ir.
Gemäß einem neunundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht Ga, Sb, Bi und Rh.
Gemäß einem dreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht ferner ein Element ausgewählt aus Cu, B, N, Ge, Fe und Ir.
Gemäß einem einunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht Ga, Sb, Zr und Mg.
Gemäß einem zweiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht ferner ein Element ausgewählt aus Al, C, N, Se und Sn.
Gemäß einem dreiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Aufzeichnungsmedium das Substrat, eine erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht, eine Reflexionsschicht und eine umgebende Schutzschicht. In dem optischen Aufzeichnungsmedium des dreiunddreißigsten Aspekts sind die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet, und die umgebende Schutzschicht ist auf einer Oberfläche der Reflexionsschicht angeordnet.
Gemäß einem vierunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums bereit, welches folgende Schritte umfasst: Anordnen einer ersten Schutzschicht, einer Aufzeichnungsschicht, einer zweiten Schutzschicht, einer Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf einem Substrat, um ein optisches Aufzeichnungsmedium vor der anfänglichen Kristallisation herzustellen; und Einstrahlen eines Laserstrahls mit einer Energiedichte von 5 mW/μm² bis 50 mW/μm² auf das optische Aufzeichnungsmedium vor der anfänglichen Kristallisation, während das optische Aufzeichnungsmedium vor der anfänglichen Kristallisation in Rotation versetzt wird und der Laserstrahl bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit für die anfängliche Kristallisation von 3 m/s bis 18 m/s radial bewegt wird, um das optische Aufzeichnungsmedium vor der anfänglichen Kristallisation anfänglich zu kristallisieren und das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Gemäß einem fünfunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Laserstrahl eine Energiedichte von 15 mW/μm² bis 40 mW/μm² und die konstante Lineargeschwindigkeit für die anfänglichen Kristallisation beträgt 6 m/s bis 14 m/s.
Gemäß einem sechsunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung ein Sputtertarget zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums bereit, das eine Legierung umfasst. Bei dem Sputtertarget zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums nach dem sechsunddreißigsten Aspekt wird die Legierung durch die folgende Formel (1) ausgedrückt: GaαSbβ Formel (1)wobei "α" und "β" jeweils in Atom-% ausgedrückt sind und jeweils die folgende Beziehungen erfüllen: "5 ≤ α ≤ 20" und "80 ≤ β ≤ 95".
Gemäß einem siebenunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Legierung durch die folgende Formel (1) ausgedrückt: GaαSbβ Formel (1)wobei "α" und "β" jeweils in Atom-% ausgedrückt sind und jeweils die folgende Beziehungen erfüllen: "5 ≤ α ≤ 15" und "85 ≤ β ≤ 95".
Gemäß einem achtunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung ein Sputtertarget zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums bereit, das eine Legierung umfasst, bei der mindestens ein Element der Legierung ausgewählt ist aus Ag, Au, Cu, B, Al, In, Mn, Sn, Zn, Bi, Pb, Ge, Si und N, der Gehalt des Elements 10 Atom-% oder weniger von dem anderen Element der Legierung ist und die Legierung durch die folgende Formel (1) ausgedrückt ist: GaαSbβ Formel (1)wobei "α" und "β" jeweils in Atom-% ausgedrückt sind und jeweils die folgende Beziehungen erfüllen: "5 ≤ α ≤ 20" und "80 ≤ β ≤ 95".
Gemäß einem neununddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsverfahren bereit, welches die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines Laserstrahls, welcher reversibel die Phase zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase in einer Aufzeichnungsschicht verändert, welche auf einem Substrat von dem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist, um einen Einzelpuls oder eine Vielzahl von Pulsen aufzuweisen; und Einstrahlen des Laserstrahls auf das optische Aufzeichnungsmedium bei einer Lineargeschwindigkeit (V) zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s oder weniger und bei einer Aufzeichnungsenergie (Pw) mit einer Energiedichte von 20 mW/μm² oder mehr, um in der Aufzeichnungsschicht aufzuzeichnen.
Gemäß einem vierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Lineargeschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s.
Gemäß einem einundvierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Laserstrahl so eingestrahlt, dass das Verhältnis von Löschenergie (Pe) zu Aufzeichnungsenergie (Pw) die folgende Beziehung erfüllt von: 0,10 ≤ Pe/Pw ≤ 0,65,wobei "Pe" die Löschenergie bedeutet und "Pw" die Aufzeichnungsenergie bedeutet.
Gemäß einem zweiundvierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Laserstrahl so eingestrahlt, dass er ein Verhältnis von Löschenergie (Pe) zu Aufzeichnungsenergie (Pw) aufweist, welches die folgende Beziehung erfüllt: 0,13 ≤ Pe/Pw ≤ 0,6wobei "Pe" die Löschenergie bedeutet und "Pw" die Aufzeichnungsenergie bedeutet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium mit zwei Aufzeichnungsschichten zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Transmissions-elektronenmikroskopisches Bild, das ein Beispiel von einer Aufzeichnungsschicht nach einer anfänglichen Aufzeichnung zeigt.
6 ist eine Ansicht, die eine Aufzeichnungsstrategie zeigt, welche allgemein für ein wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
7 ist ein Schaubild, das ein Ergebnis der Messung des C/N-Verhältnisses zeigt, wenn GaSb von BEISPIEL A-2 verwendet wird.
8 ist ein Schaubild, das ein Ergebnis der Bewertung eines Modulationsgrades zeigt, wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht in BEISPIEL A-4 verändert wurde.
9 ist ein Schaubild, das ein Beispiel der Röntgenstrahlbeugung von BEISPIEL A-5 zeigt.
10 ist ein Schaubild zur Erklärung der Röntgenstrahlbeugung in einer Ebene.
11 ist ein Diagramm, welches das durch Röntgenstrahlbeugung in einer Ebene gemessene Spektrum eines optischen Aufzeichnungsmediums von BEISPIEL A-5 zeigt.
12 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von einem Effekt zeigt, der durch Umrechnen des Messergebnisses der Pulver-Röntgenstrahlbeugung zu der Wellenlänge λ = 1,54 Å (0,154 nm) erhalten wird, mit Bezug auf BEISPIEL A-5.
13 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von einer Veränderung des Jitter-Wertes nach Aufbewahrung eines aufgezeichneten Mediums unter Bedingungen von 80°C und 85% r. F. mit Bezug auf BEISPIEL A-5 zeigt.
14 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von einem Ergebnis der Pulver-Röntgenstrahlbeugung mit Bezug auf ein weiteres alternatives optisches Aufzeichnungsmedium von BEISPIEL A-5 zeigt.
15 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von einem Einheitsgitter von hexagonaler Struktur zeigt.
16 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Gitterkonstante und Kristallisationstemperatur zeigt.
17 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von durch Röntgenstrahlbeugung in einer Ebene gemessenen Spektren mit Bezug auf das optische Aufzeichnungsmedium von VERGLEICHSBEISPIEL A-1 zeigt.
18 ist ein Ergebnis von einer Aufzeichnungsprüfung, welche an dem in BEISPIEL A-1 hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium durchgeführt wurde.
19 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von aufgetragenen C/N-Verhältnissen zeigt, wenn Aufzeichnung unter Veränderung der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit unter Verwendung des in BEISPIEL A-1 hergestellten optischen Aufzeichnungsmediums durchgeführt wurde.
20 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von aufgetragenen Energieverhältnissen zeigt, wenn das C/N-Verhältnis maximal wurde und das in BEISPIEL A-1 hergestellte optische Aufzeichnungsmedium verwendet wurde und Pe/Pw (Löschenergie/Aufzeichnungsenergie) des zur Aufzeichnung verwendeten Laserstrahls unter den jeweiligen Bedingungen der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit verbessert war.
21 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit und den Jitter-Eigenschaften in den BEISPIELEN B-1 bis B-4 zeigt.
22 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen den Dicken der ersten dielektrischen Schicht, dem Reflexionsgrad und dem Modulationsgrad (M) in BEISPIEL B-5 zeigt.
23 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Dicke der Aufzeichnungsschicht und dem Reflexionsgrad in BEISPIEL B-6 zeigt.
24 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen den Dicken der Aufzeichnungsschicht und dem Reflexionsgrad in BEISPIEL B-6 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt werden.
1 und 2 sind jeweils Querschnittsansichten, die Beispiele von schematischen Strukturen von einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. 1 zeigt eine Struktur, wo eine erste Schutzschicht 1, eine Aufzeichnungsschicht 2, eine zweite Schutzschicht 3 und eine Reflexionsschicht 4 nacheinander auf einem Substrat 7 angeordnet sind. Eine Schutzschicht wie die erste Schutzschicht 1 und die zweite Schutzschicht 3 müssen nicht angebracht werden. Wenn jedoch das Substrat 7 ein Material mit schlechter Wärmebeständigkeit wie Polycarbonatharz umfasst, wird vorzugsweise die erste Schutzschicht angebracht. Eine umgebende Schutzschicht kann wenn nötig ebenfalls angebracht werden, obwohl das in den Figuren nicht gezeigt wird.
2 zeigt ein Beispiel von einer Struktur, wo die Reflexionsschicht 4, die zweite Schutzschicht 3, die Aufzeichnungsschicht 2 und die erste Schutzschicht 1 nacheinander auf dem Substrat 7 in der umgekehrten Reihenfolge der Struktur in 1 angeordnet sind. In der in 2 gezeigten Struktur ist zusätzlich eine Lichtdurchlässigkeitsschicht 5 angebracht. Jedes der optischen Aufzeichnungsmedien wird durch Einstrahlen eines Laserstrahls aus der in 1 und 2 gezeigten Richtung der Aufzeichnung und Wiedergabe unterworfen. Ein optisches Auf zeichnungsmedium mit der Struktur von 2 hat eine Struktur, die dafür geeignet ist, den Strahlfleckdurchmesser des Laserstrahls kleiner zu machen, indem die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse einer optischen Aufnahmevorrichtung verbessert wird, wodurch es ermöglicht wird, dass die Aufzeichnungsmarkierung eine höhere Dichte hat. Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Scheibenform. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Auf eine Querschnittsansicht von einem ausgeschnittenen Teil des in 4 gezeigten optischen Aufzeichnungsmediums kann zum Beispiel auf als die in 1 gezeigte Bezug genommen werden. Hier sollte angemerkt werden, dass das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehenden Konfigurationen beschränkt ist.
Hierin nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in Einzelheiten beschrieben werden.
Was das Material in einer Aufzeichnungsschicht des modernen DVD-Systems angeht, so gibt es bereits ein vermarktetes DVD-System, das zur Aufzeichnung bei der Geschwindigkeit von 2,5X (etwa 8,5 m/s lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit) befähigt ist. Es wurde ein weiteres Bedürfnis nach Aufzeichnung bei höherer Geschwindigkeit geäußert.
Im Hinblick auf diese Situation haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial für ein optisches Aufzeichnungsmedium untersucht und entwickelt, welches zur Aufzeichnung hoher Dichte bei einer Kapazität gleich wie oder mehr als diejenige der DVD-ROM befähigt ist, und welches gleichzeitig die Geschwindigkeit X10 der Aufzeichnung (etwa 35 m/s oder mehr) abdeckt. Als ein Ergebnis wurde gefunden, dass eine bevorzugte Zusammensetzung diejenige ist, die einer eutektischen Zusammensetzung von Ga und Sb näher ist.
Es zeigt sich, dass das Material Ga und Sb bei der Entwicklung einer wiederbeschreibbaren optischen Scheibe, die Austauschbarkeit des Reflexionsgrades mit der CD-ROM aufweist, in der Mitte der 1980er Jahre vorgeschlagen wurde. Es wurde jedoch alternativ ein aus AgInSbTe gebildetes wenig reflektierendes Medium vorgeschlagen, und daher tauchten Ga und Sb in der praktischen Verwendung nicht auf.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass ein optisches Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase befähigt ist, indem es ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete Aufzeichnungsschicht umfasst, in welchem die Aufzeichnungsschicht Ga und Sb umfasst und der Gehalt von Sb, bezogen auf den Gesamtgehalt von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht, 80 Atom-% bis 95 Atom-% beträgt. Das optische Aufzeichnungsmedium mit einem vorstehenden Zusammensetzungsverhältnis ist zur Aufzeichnung mit hoher Lineargeschwindigkeit befähigt und es kann für einen breiten Bereich der Lineargeschwindigkeit bei der Aufzeichnung verwendet werden.
In der Aufzeichnungsschicht beträgt der Gehalt von Sb, bezogen auf den Gesamtgehalt von Ga und Sb, 80 Atom-% bis 95 Atom-%. Dieser Gehalt von Sb ist unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem guten C/N-Verhältnis zu erhalten. Der Gesamtgehalt von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht beträgt bevorzugt 90 Atom-% oder mehr und bevorzugter 95 Atom-% oder mehr.
Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist zur Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase befähigt, vorzugsweise bei einer Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr, bevorzugter bei einer Lineargeschwindigkeit von 14 m/s und mehr und noch bevorzugter bei einer Lineargeschwindigkeit von 28 m/s oder mehr. Hier bezieht sich das optische Aufzeichnungsmedium von diesem Aspekt auf dasjenige, welches eine Fähigkeit zur Aufzeichnung und Löschung bei einer Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr hat. Das optische Aufzeichnungsmedium von diesem Aspekt kann zur Aufzeichnung und Löschung bei einer Lineargeschwindigkeit von weniger als 10 m/s befähigt oder auch nicht befähigt sein.
Jedoch haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das Folgende bestätigt. Wie vorstehend beschrieben, beträgt der Grenzwert der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit des aus AgInSbTe gebildeten optischen Aufzeichnungsmediums etwa 20 m/s. Was GaSb anbelangt, so wurde durch ein Experiment bestätigt, dass ein ausreichender Modulationsgrad bei einer Lineargeschwindigkeit von bis zu etwa 35 m/s sogar mit dem Ga und Sb allein erhalten werden kann, wenn Aufzeichnung unter einer Bedingung von 12% ≤ Rg ≤ 30%, vorzugsweise 20% ≤ Rg ≤ 30% unter Verwendung eines DVD-Aufzeichnungssystems mit einer NA der Linse von etwa 0,65 durchgeführt wird (hierin bedeutet "Rg" einen Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil einer Scheibe, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge zwischen 350 nm und 700 nm eingestrahlt wird). Das so hergestellte optische Aufzeichnungsmedium behält sogar bei wiederholter Überschreibung gute Jitter-Eigenschaften und hat in Bezug auf Archivfestigkeit sehr wenige Probleme.
Um derartige Bedingungen zu erfüllen, umfasst das optische Aufzeichnungsmedium ein Substrat, eine erste Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht. In dem optischen Aufzeichnungsmedium sind die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet. Die Dicke der Reflexionsschicht erfüllt vorzugsweise eine Beziehung von "0,10 λ oder mehr", wenn "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet.
Wenn die Wellenlänge des Laserstrahls 630 nm bis 700 nm beträgt, erfüllen die Dicke der zweiten Schutzschicht und die Dicke der Reflexionsschicht jeweils die folgenden Beziehungen, und die Dicke der Aufzeichnungsschicht und die Dicke der ersten Schutzschicht können hauptsächlich eingestellt werden. 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,040 λ 0,10 λ ≤ t4;wobei "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet und "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht bedeutet. Wenn die Wellenlänge feststeht, ist es leicht, insbesondere diese Dicken der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht festzulegen, da die Dicken der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht aus einem äußerst begrenzten Bereich ausgewählt werden.
Der hohe Reflexionsgrad innerhalb des "Rg" kann erreicht werden, indem die Aufzeichnungsschicht und die erste Schutzschicht dick gemacht werden. Um den Reflexionsgrad durch die erste Schutzschicht in den durch die vorstehenden Beziehungen von "Rg" definierten Bereich einzuregeln, erfüllt die Dicke der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise außerdem eine Beziehung von: 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,032 λwobei "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht bedeutet.
Die Dicke der ersten Schutzschicht erfüllt vorzugsweise die Beziehung von: 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,16 λwobei "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet.
Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht innerhalb des durch die vorstehenden Beziehungen definierten Bereiches liegt, kann die Dicke der ersten Schutzschicht größer als die durch die vorstehenden Beziehungen definierte Dicke werden. Mit anderen Worten kann die Dicke der ersten Schutzschicht andere Beziehungen als die vorstehende erfüllen, in welchen die Dicken größer sind als die vorstehenden Beziehungen.
Wenn die Dicke der ersten Schutzschicht die anderen Beziehungen als die vorstehende erfüllt, braucht es eine längere Zeit, die erste Schutzschicht zu bilden und anzuordnen.
Daher liegt unter dem Gesichtspunkt der Herstellung einer optischen Scheibe (eines optischen Aufzeichnungsmediums) die Dicke der ersten Schutzschicht vorzugsweise in dem durch die vorstehende Beziehung definierten Bereich, um kostengünstig zu produzieren. Daher erfüllt die Dicke der ersten Schutzschicht vorzugsweise die Beziehung von: 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,16 λwobei "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet.
Weil der Reflexionsgrad den Absorptionsfaktor von Lichtenergie in einer Scheibe (einem optischen Aufzeichnungsmedium) verändert, ist er eine wichtige Eigenschaft, welche die Aufzeichnungseigenschaften einer Scheibe beeinflusst. Das heißt, wenn "Rg" mehr als 30% beträgt, wird die Aufzeichnungsenergie knapp, und ein ausreichender Modulationsgrad kann nicht erhalten werden. Wenn andererseits der "Rg" weniger als 12% beträgt, kann ausreichende Signalstärke, welche für ein Aufzeichnungssystem notwendig ist, nicht erhalten werden.
Die zweite Schutzschicht spielt die Rolle, die Lichtenergie wirkungsvoll zu der Reflexionsschicht hindurch zu lassen und die in der Scheibe absorbierte Lichtenergie (die Lichtenergie wird hauptsächlich in dem Material der Aufzeichnungsschicht absorbiert) hindurch zu lassen, um die von der Lichtenergie abgeleitete Wärme abzuführen. Wenn die zweite Schutzschicht zu dick ist, wird Wärme im Inneren gehalten und eine Aufzeichnungsmarkierung wird verschwommen oder unklar. Daher wird das Aufzeichnungsverhalten, insbesondere die Jitter-Eigenschaft, verschlechtert. Wenn die zweite Schutzschicht zu dünn ist, wird Wärme an die Reflexionsschicht abgegeben, bevor eine Wärmemenge erreicht wird, die notwendig ist, um das Phasenänderungs-Aufzeichnungsprinzip zu zeigen, in welchem die in der Aufzeichnungsschicht absorbierte Lichtenergie sich darin ansammelt und die Aufzeichnungsschicht schmilzt, um eine Aufzeichnungsmarkierung herzustellen. Daher kann ein ausreichendes Aufzeichnungsverhalten nicht erhalten werden. Es ist bevorzugt, dass die zweite Schutzschicht nicht sehr dick ist und in einem durch die vorstehende Beziehung definierten Bereich liegt.
Überdies ist es notwendig, die Dicke der zweiten Schutzschicht zu verändern, weil sich die Energiedichte eines Laserstrahls je nach der in einem Aufzeichnungssystem verwendeten Wellenlänge ändert. Dieses Problem kann gelöst werden, indem die Dicke in einen Bereich gelegt wird, welcher die vorstehende Beziehung erfüllt. Dies kann auf die Dicke der anderen Schichten angewendet werden.
Hier wird die Jitter-Eigenschaft durch die Streuung des Markierungsrandes σ/Tw in Bezug auf einen Kanalzyklus "Tw" bewertet.
Die Reflexionsschicht spielt eine Rolle bei der Freisetzung der Lichtenergie, welche in der Scheibe absorbiert wurde (Absorption erfolgt hauptsächlich durch das Material der Aufzeichnungsschicht), und sie spielt auch die Rolle, das einfallende Licht der Lichtenergie in der Scheibe zu reflektieren. Wenn die Dicke der Reflexionsschicht ein bestimmtes Niveau erfüllt, können beide Rollen durchgeführt werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben durch die Experimente herausgefunden, dass eine bevorzugte Dicke der Reflexionsschicht etwa 60 nm oder mehr beträgt, um diese Rollen spielen zu können. Die maximale Dicke der Reflexionsschicht ist nicht besonders beschränkt, so lange die Dicke nicht die Herstellungskosten der Scheibe in Mitleidenschaft zieht. Als bevorzugte Dicke wird 300 nm oder weniger betrachtet.
Wenn der Laserstrahl zur Aufzeichnung verwendet wird, beträgt die Dicke der ersten Schutzschicht unter dem Gesichtspunkt, das Substrat vor Wärme zu schützen, vorzugsweise 40 nm oder mehr, und die Dicke der ersten Schutzschicht ist unter dem Gesichtspunkt, dass weniger leicht Trennung zwischen dem Substrat und einer Oberfläche der ersten Schutzschicht auftritt, bevorzugt 500 nm oder weniger.
Die Dicke der ersten Schutzschicht ermöglicht die Steuerung des Modulationsgrades (M). In einem Ga und Sb gemäß der vorliegenden Erfindung umfassenden optischen Aufzeichnungsmedium kann der Fall eintreten, dass der Modulationsgrad gering ist, wenn ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem für ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
Der Modulationsgrad (M) kann durch die folgende Gleichung erhalten werden, wenn ein Aufzeichnungstest mit einem Auswertungssystem mit der NA 0,65 und einer Wellenlänge von 660 nm durchgeführt wird, wie diese derzeit bei der DVD-Aufzeichnung verwendet werden: M = (IH – IL)/IHwobei "M" den Modulationsgrad bedeutet, "IH" ein Signalniveau eines Raumteils mit einer maximalen Markierungslänge bedeutet und "IL" ein Signalniveau eines Raumteils mit einer maximalen Raumlänge bedeutet.
Unter den vorstehenden Bedingungen muss der Modulationsgrad (M) bei dem derzeit verwendeten System der optischen Scheibe etwa 0,5 oder mehr betragen. Andererseits kann der Modulationsgrad weniger als 0,4 werden, wenn die vorstehend erwähnte Dicke von jeder der Schichten groß ist, insbesondere die Dicke der ersten Schutzschicht groß ist.
Man beachte, dass "der Reflexionsgrad 'Rg' an einem unaufgezeichneten Raumteil" die gleiche Bedeutung wie das Signalniveau eines Raumteils mit einer maximalen Markierungslänge "IH" hat, (ein Signalniveau, wenn der Laserstrahl mit 100% eingestrahlt wurde, wird als 100% betrachtet). Es sollte auch angemerkt werden, dass "der Reflexionsgrad 'Rb' an einer Aufzeichnungsmarkierung" die gleiche Bedeutung wie das Signalniveau eines Raumteils mit einer maximalen Raumlänge "IL" hat.
Der notwendige Modulationsgrad kann erreicht werden, indem ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 630 nm bis 700 nm eingestrahlt wird und die Dicke der ersten Schutzschicht so festgelegt wird, dass der Modulationsgrad 0,4 oder mehr ist, wenn der Laserstrahl mit der vorstehend erwähnten Wellenlänge eingestrahlt wird, und auch durch Steuern der Dicke der ersten Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht.
Um kleinere Aufzeichnungsmarkierungen zu haben und um kleinere Abstände zwischen den Aufzeichnungsmarkierungen zu haben, um eine höhere Kapazität des optischen Aufzeichnungsmediums zu erzielen, muss die Wellenlänge des Laserstrahls kurz sein. Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung verwirklicht eine höhere Kapazität, sobald die Wellenlänge des Laserstrahls kürzer ist. Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, wenn ein Laserstrahl mit irgendeiner Wellenlänge zwischen 350 nm und 450 nm eingestrahlt wird.
Wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge zwischen 350 nm und 450 nm eingestrahlt wird, erfüllen die Dicken von jeder der Schichten des in 1 und 2 gezeigten optischen Aufzeichnungsmediums vorzugsweise die folgenden Beziehungen, wenn "λ" die Wellenlänge des einzustrahlenden Laserstrahls bedeutet.
Mit Bezug auf 1 und 2 erfüllt die Dicke der Aufzeichnungsschicht 2, "t₂", vorzugsweise die Beziehung 0,015 λ ≤ t₂ ≤ 0,05 λ". Wenn "t₂" 0,015 λ oder mehr beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, eine gleichmäßige Dicke zu haben. Wenn "t₂" 0,05 λ oder weniger beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Aufzeichnungsempfindlichkeit.
Die Dicke der ersten Schutzschicht 1, "t₁", erfüllt vorzugsweise die Beziehung "0,070 λ ≤ t₁≤ 0,5 λ". Wenn "t₁" 0,070 λ oder mehr beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, das Substrat vor bei der Aufzeichnung erzeugter Wärme zu schützen. Wenn "t₁" 0,5 λ oder weniger beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Massenproduktion. Die Dicken "t₁" und "t₂" werden innerhalb der vorstehenden Beziehungen gesteuert oder eingestellt, um den geeignetsten Reflexionsgrad zu haben, wenn ein Laserstrahl eingestrahlt wird.
Die Dicke der zweiten Schutzschicht 3, "t₃", erfüllt die Beziehung "0,011 λ ≤ t₃ ≤ 0,055 λ". Wenn "t₃" 0,011 λ oder mehr beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Aufzeichnungsempfindlichkeit. Wenn "t₃" 0,055 λ oder mehr beträgt, ist dies bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, dass im Verlauf wiederholter Überschreibung mikroskopische plastische Verformung innerhalb der zweiten Schutzschicht 3 angesammelt wird und so ein ansteigendes Rauschniveau verhindert wird.
Die Dicke der Reflexionsschicht 4, "t₄", erfüllt vorzugsweise die Beziehung „0,10 λ ≤ t₄". Unter dem Gesichtspunkt des Aufzeichnungsverhaltens bei Wiederholung ist die "t₄" bevorzugt 0,10 λ oder mehr. Wenn wie in 2 gezeigt die Reflexionsschicht 4 an das Substrat 7 angrenzt, erfüllt die Dicke der Reflexionsschicht 4, "t₄", die Beziehung "0,10 λ ≤ t₄≤ 0,75 λ". Wenn die "t₄" größer als 0,75 λ ist, kann die Form der Aufzeichnungsschicht 2 stark verschieden von der Rille des Substrates werden, und ein Problem wie Rissbildung kann auftreten.
In der Struktur von 2 ist die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht 5, welche zuoberst in der Struktur erzeugt ist, "t₅", vorzugsweise so dünn wie möglich. Zum Beispiel erfüllt "t₅" eine Beziehung "0 ≤ t₅ ≤ 0,6 mm", um die Neigungstoleranz größer zu machen, sogar wenn die numerische Apertur (NA) der zum Erzeugen des Laserstrahlflecks verwendeten Objektivlinse groß ist. Wenn die "t₅" größer als 0,6 mm ist, kann Aberration auftreten, was einen Anstieg der Fehler verursacht.
Überdies kann das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung eine Mehrschichtstruktur haben, welche eine hohe Aufzeichnungsdichte hat, indem zwei oder mehr Aufzeichnungsschichten bereitgestellt werden. 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium mit zwei der Aufzeichnungsschichten zeigt. Eine erste Informationsschicht 10 und eine zweite Informationsschicht 20 sind in dieser Reihenfolge auf dem Substrat 7 angeordnet. Eine Zwischenschicht 6 ist zwischen der ersten Informationsschicht 10 und der zweiten Informationsschicht 20 angeordnet. Die erste Informationsschicht 10 beinhaltet die erste Schutzschicht 11, die Aufzeichnungsschicht 12, die zweite Schutzschicht 13 und die Reflexionsschicht 14. Die zweite Informationsschicht 20 beinhaltet die erste Schutzschicht 21, die Aufzeichnungsschicht 22, die zweite Schutzschicht 23 und die Reflexionsschicht 24. Eine Wärmeabfuhrschicht 15 ist zwischen der Zwischenschicht 6 und der Reflexionsschicht 14 bereitgestellt. Die Wärmeabfuhrschicht 15 leitet ausreichend Wärme ab, welche beim Aufzeichnen in der ersten Informationsschicht 10 entsteht.
Um bevorzugte Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften in der zweiten Informationsschicht 20 zu erzielen, muss die Lichtdurchlässigkeit der ersten Informationsschicht 10 hoch sein. Daher ist in dem optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung die Lichtdurchlässigkeit der ersten Informationsschicht 10 40% oder mehr, indem die Dicke von jeder Schicht in der ersten Informationsschicht 10 eingestellt wird. Spezifisch bedeutet dies, die Aufzeichnungsschicht 12 dünn zu machen. Weil das durch GaαSbβXγ ausgedrückte Material verwendet wird, ist es sogar mit einer dünnen Aufzeichnungsschicht 12 möglich, einen ausreichenden Modulationsgrad und eine ausreichende Kristallisationsgeschwindigkeit zu erreichen.
Demgemäß ist es sogar mit einem optischen Aufzeichnungsmedium doppelschichtiger Struktur möglich, gute Aufzeichnung und Wiedergabe zu erzielen, und es wird ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer großen Aufzeichnungskapazität bereitgestellt.
Wie in dem Vorstehenden gezeigt, umfasst die Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung Ga und Sb. Die Aufzeichnungsschicht kann ferner ein oder mehrere andere Elemente umfassen. Die Aufzeichnungsschicht kann ein oder mehrere andere Elemente als Ga und Sb mit 10 Atom-% oder weniger der Gesamtmenge von Ga und Sb umfassen. Das oder die anderen Elemente sind mindestens eines ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd, Tb, Mg, Co, Mn, Zr, Rh, Se, Fe und Ir. Das Enthaltensein von mindestens einem der vorstehenden Elemente kann die Verbesserung der Aufzeichnungseigenschaften und der Widerstandsfähigkeit des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ermöglichen.
Zum Beispiel können durch das Enthaltensein von 10 Atom-% oder weniger der Gesamtmenge von Ga und Sb von mindestens einem Element ausgewählt aus Ag, Au, Cu, B, Al, In, Mn, Sn, Zn, Bi, Pb, Ge, Si und N physikalische Eigenschaften des optischen Aufzeichnungsmediums wie Aufzeichnungsenergie, Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit, Stabilität der amorphen Markierung oder dergleichen verbessert werden.
Der Zusatz einer Einzelsubstanz aus Ge oder einer Mischung aus Ge und mindestens einem Element ausgewählt aus In, Al, Ag, Mn, Cu, Au und N in die Aufzeichnungsschicht kann ebenfalls zur Verbesserung des Modulationsgrades (M) beitragen.
Ein bevorzugtes Zusammensetzungsverhältnis des oder der Elemente zum Zusatz in die Aufzeichnungsschicht beträgt 10 Atom-% oder weniger.
Zum Beispiel haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung bestätigt, dass der Zusatz von etwa 3 Atom-% von In oder Ge zu GaSb den Modulationsgrad um etwa 10% erhöht. Die anderen Elemente zeigen einen ähnlichen Effekt. Hier bedeutet "X" in GaαSbβXγ ein Element außer Ga und Sb und eine Mischung davon. Überdies erfüllen "α", "β" und "γ" jeweils Beziehungen in Atom-% von: "5 ≤ α ≤ 20", „80 ≤ β ≤ 95", "0 < γ ≤ 10" und „α + β + γ = 100". Wenn "α" kleiner als 5 ist, wird die Kristallisationsgeschwindigkeit erniedrigt und so wird eine Aufzeichnung und Wiedergabe bei hoher Lineargeschwindigkeit schwierig. Wenn andererseits "α" größer als 20 ist, kann der Zyklus der wiederholten Überschreibung verschlechtert werden. Wenn "β" kleiner als 80 ist, wird der Modulationsgrad so klein wie zum Beispiel weniger als 0,4 zwischen dem Reflexionsgrad einer Aufzeichnungsmarkierung und demjenigen des unaufgezeichneten Raumteils. Wenn "β" größer als 95 ist, kann der Zyklus der wiederholten Überschreibung weniger häufig werden. Wenn überdies "γ" größer als 10 ist, können die Lagereigenschaften verschlechtert werden.
Die Aufzeichnungsschicht 2 kann mit unterschiedlichen Dampfabscheidungsverfahren gebildet werden, zum Beispiel mit dem Vakuumabscheidungsverfahren, Sputterverfahren, plasmachemischen Dampfabscheidungsverfahren, photochemischen Dampfabscheidungsverfahren, Ionenplattierverfahren, dem Elektronenstrahl-Vakuumabscheidungsverfahren und dergleichen. Insbesondere das Sputterverfahren ist für die Massenproduktion und die Qualität des Films (der Schicht) oder dergleichen bevorzugt.
Die Erfinder haben ferner bestätigt, dass es durch den Zusatz dieser Elemente außer Ga und Sb möglich ist, verglichen mit einem optischen Aufzeichnungsmedium, das eine aus GaSb allein gebildete Aufzeichnungsschicht hat, ein optisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das leicht in einem Aufzeichnungssystem behandelt werden kann, das eine weiter verbesserte Lagerstabilität hat und weniger Aufzeichnungsenergie benötigt. Der Zusatz von jedem dieser Elemente kann je nach Notwendigkeit in dem Aufzeichnungssystem optimiert werden.
Wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 350 nm bis 450 nm eingestrahlt wird, sind das oder die Elemente außer Ga und Sb vorzugsweise mindestens eines ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd und Tb.
Der Zusatz des oder der Elemente führt zu einem optischen Aufzeichnungsmedium, das leicht behandelt werden kann, wodurch zum Beispiel die Verbesserung der Archivfestigkeit möglich ist und weniger Laserenergie zur Aufzeichnung benötigt wird.
Ein optisches Aufzeichnungsmedium gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Bi und Rh als die Elemente außer Ga und Sb. Das optische Aufzeichnungsmedium von einem anderen Aspekt konzentriert sich auf die Fähigkeit von Ga und Sb zur Kristallisation mit hoher Geschwindigkeit, und die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben beschlossen, GaSb für die Komponenten der Aufzeichnungsschicht zu verwenden, um eine Hochgeschwindigkeits-Kristallisation zu erreichen. Bi wird ebenfalls verwendet, um derartige Eigenschaften von Ga Sb zu verbessern, so dass die anfängliche Kristallisation wegen einer hohen Kristallisationstemperatur ein bisschen schwierig ist. Der Zusatz von Bi hat eine höhere Kristallisationsgeschwindigkeit und einen ausreichenden Modulationsgrad ermöglicht. Indem ferner Rh zugesetzt wird, werden die Archivfestigkeit und die Überschreibeigenschaften verbessert.
Der Grund, warum die Ga und Sb umfassende Aufzeichnungsschicht eine Hochgeschwindigkeits-Kristallisation ermöglicht, ist noch nicht geklärt. Es wurde vermutet, dass dies daran liegt, dass der kleinste Abstand zwischen den Atomen von Ga und Sb im Fall der amorphen Phase 2,65 Å (0,265 nm) beträgt und im Fall der kristallinen Phase 2,64 Å (0,264 nm) beträgt, und dass demgemäß der Phasenübergang von der amorphen Phase zu der kristallinen Phase leicht durchgeführt werden kann.
Ferner ermöglicht Bi, das eine schwache kovalente Bindung hat, die Schwächung der kovalenten Bindung von Ga und Sb. Die Kristallisationstemperatur wird erniedrigt und die Umordnung der Atome wird erleichtert. Auf diese Weise kann die Kristallisationsgeschwindigkeit beschleunigt werden. Überdies wird durch den Zusatz von Bi im Vergleich zu GaSb allein die Struktur zwischen amorpher Phase und kristalliner Phase hochgradig verändert. Dies hat eine bedeutende Änderung der optischen Konstante zwischen amorpher und kristalliner Phase beim Phasen übergang zur Folge. Demgemäß ist es möglich, einen ausreichenden Modulationsgrad zu erhalten.
Obwohl es noch unbekannt ist, wie der Zusatz von Rh die Verbesserung von Archivfestigkeit und Überschreibungseigenschaften beeinflusst, wurde angenommen, dass durch den Zusatz von Rh ein passiver Zustand erzeugt wird und Oxidation verhindert werden kann. Da Rh einen hohen Schmelzpunkt hat, verhindert Rh Substanzfluss während des Überschreibens und verbessert als ein Ergebnis die Überschreibungseigenschaften.
Ein Gehalt von Bi in der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 1 Atom-% bis 5 Atom-%, und der Gehalt von Rh in der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 1 Atom-% bis 3 Atom-%.
Ist 1 Atom-% oder mehr Bi in der Aufzeichnungsschicht enthalten, wird die Kristallisationstemperatur niedriger und der Modulationsgrad verbessert. Ist der Gehalt von Bi mehr als 5 Atom-%, wird die Archivfestigkeit verschlechtert. Ist 1 Atom-% oder mehr Rh in der Aufzeichnungsschicht enthalten, werden Archivfestigkeit und Überschreibungseigenschaften verbessert. Wenn der Gehalt von Rh weniger als 3 Atom-% beträgt, nimmt die Aufzeichnungsempfindlichkeit ab. Unter diesem Gesichtspunkt beträgt der Gehalt von Sb in der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise 94 Atom-% oder weniger.
Die Aufzeichnungsschicht, welche zusätzlich zu Ga und Sb Bi und Rh umfasst, kann ferner mindestens ein Element ausgewählt aus Cu, B, N, Ge, Fe und Ir umfassen. Das optische Aufzeichnungsmedium mit der vorstehende Aufzeichnungsschicht kann einen ausreichenden Modulationsgrad haben, mit einer gleichwertigen Kapazität zu der der DVD-ROM, bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 3,0 m/s bis 35 m/s. Das optische Aufzeichnungsmedium kann auch ein gutes Überschreibverhalten bei Wiederholung und eine bessere Archivfestigkeit haben.
Es wird angenommen, dass dies in dem Fall von B, N und Ge daran liegt, dass diese Elemente eine starke kovalente Bindungseigenschaft haben, und daher dazu neigen, mit einer freien Bindung von Wirtsmaterial (den in der Aufzeichnungsschicht enthaltenen Elementen) verbunden zu werden, was Oxidation verhindert. Es ist noch nicht geklärt, wie Cu, Fe und Ir die Archivfestigkeit verbessern. Es wurde angenommen, dass Cu, Fe und Ir ebenfalls dazu neigen, mit freien Bindungen von dem Wirtsmaterial verbunden zu werden, was Oxidation verhindert.
Der Gehalt von dem mindestens einen Element ausgewählt aus Cu, B, N, Ge, Fe und Ir beträgt in der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise 1 Atom-% bis 3 Atom-%. Wenn der Gehalt von dem Element geringer als 1 Atom-% ist, gibt es keine von diesem Zusatz abgeleitete Wirkung, was nicht bevorzugt ist. Wenn der Gehalt von dem Element mehr als 3 Atom-% ist, wird die Kristallisationsgeschwindigkeit erniedrigt, was nicht bevorzugt ist.
In dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Dicken der ersten Schutzschicht und der zweiten Schutzschicht vorzugsweise 20 nm bis 300 nm.
Die erste Schutzschicht und die zweite Schutzschicht werden jeweils vorzugsweise durch das Sputterverfahren unter Verwendung von ZnS und SiO₂ erzeugt.
Die erste Schutzschicht und die zweite Schutzschicht spielen jeweils die Rolle, das optische Aufzeichnungsmedium vor Wärme zu schützen (die Rolle einer Wärmewiderstandsschicht), und gleichzeitig spielen sie die Rolle einer Licht-Interferenzschicht.
Wenn die Dicke der ersten Schutzschicht weniger als 200 Å (20 nm) beträgt, wirkt die erste Schutzschicht nicht als die Wärmewiderstandsschicht, welche Beschädigung des Substrates durch Wärme verhindert. Wenn die Dicke der ersten Schutzschicht mehr als 3000 Å (300 nm) beträgt, tritt leichter die Trennung an Grenzflächen zwischen Schichten auf. Die Dicke der ersten Schutzschicht beträgt daher vorzugsweise 200 Å (20 nm) bis 3000 Å (300 nm). Um als die Licht-Interferenzschicht zu wirken, erfüllt die Dicke der ersten Schutzschicht bevorzugter die folgende Beziehung: 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,16 λ wobei "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet und "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet.
Die zweite Schutzschicht spielt die Rolle, die in der Aufzeichnungsschicht absorbierte Wärme wirkungsvoll zu der Reflexionsschicht abzuführen, und die Rolle, eine Reaktion zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Reflexionsschicht zu verhindern.
Die Dicke der zweiten Schutzschicht beträgt vorzugsweise 20 Å (2 nm) oder mehr. Die zweite Schutzschicht wird vorzugsweise so dünn wie möglich ausgebildet. Wenn die zweite Schutzschicht jedoch zu dünn ist, muss die Strahlenergie bei der Aufzeichnung groß sein. Wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 630 nm bis 700 nm verwendet wird, wie in DVDs verwendet, erfüllt die Dicke der zweiten Schutzschicht vorzugsweise die folgende Beziehung: 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,040 λwobei "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet und "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls bedeutet.
Die Aufzeichnungsschicht des vorstehenden Aspektes der vorliegenden Erfindung wird normalerweise mit dem Sputterverfahren erzeugt. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht von diesem Aspekt beträgt vorzugsweise 10 nm bis 100 nm und bevorzugter 20 nm bis 35 nm.
Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht kleiner als 10 nm ist, werden die Lichtabsorptionseigenschaften schlechter, und die Funktion als eine Aufzeichnungsschicht geht verloren. Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht größer als 100 nm ist, wird weniger vom Laserstrahl durchgelassen, und es kann kein Interferenzeffekt erwartet werden.
Die Reflexionsschicht des Aspektes umfasst eine Ag-Legierung. Die Reflexionsschicht kann mit dem Sputterverfahren erzeugt werden. Die Reflexionsschicht wirkt auch als eine Wärmeabfuhrschicht. Eine bevorzugte Dicke der Reflexionsschicht beträgt 50 nm bis 200 nm und bevorzugter 70 nm bis 150 nm.
In einem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsschicht Zr und Mg als die Elemente außer Ga und Sb. Mit anderen Worten konzentriert sich die vorliegende Erfindung auf die von Ga und Sb abgeleitete Hochgeschwindigkeits-Kristallisation. Dies ist der Grund, warum Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Mg wird verwendet, um solche Eigenschaften von GaSb zu verbessern, wie dass die anfängliche Kristallisation wegen seiner hohen Kristallisationstemperatur etwas schwierig ist.
Der Zusatz von Mg ermöglicht Erniedrigung der Kristallisationstemperatur von GaSb, Kristallisation mit höherer Geschwindigkeit und einen ausreichenden Modulationsgrad. Der Zusatz von Zr zu dem GaSb verbessert die Archivfestigkeit und die Überschreibungseigenschaften der Aufzeichnungsschicht weiter.
Der Grund, warum das Aufzeichnungsmaterial, welches eine Kombination von Ga und Sb, Zr und Mg enthält, eine Hochgeschwindigkeits-Kristallisation ermöglicht, wurde bisher noch nicht geklärt. Es wurde angenommen, dass dies daran liegt, dass der kleinste Abstand zwischen den Atomen der GaSb-Legierung im Fall der amorphen Phase 2,65 Å (0,265 nm) beträgt und im Fall der kristallinen Phase 2,64 Å (0,264 nm) beträgt, und dass demgemäß der Phasenübergang von der amorphen Phase zu der kristallinen Phase mit nur leichter Verschiebung der Atome durchgeführt werden kann.
Der Rückgang der Kristallisationstemperatur wegen Zusatz von Mg leitet sich aus der Schwächung der Bindung in der Ga-Sb-Mg-Legierung her, da Mg eine schwache kovalente Bindung hat. Die Umordnung von Atomen wird erleichtert. Auf diese Weise kann die Kristallisationsgeschwindigkeit erhöht werden. Überdies wird durch den Zusatz von Mg die Struktur zwischen amorpher Phase und kristalliner Phase verglichen mit derjenigen der GaSb-Legierung hochgradig verändert. Dies hat eine bedeutende Änderung der optischen Konstante zwischen amorpher und kristalliner Phase beim Phasenübergang zur Folge. Demgemäß ist es möglich, den Modulationsgrad zu verbessern.
Obwohl es noch nicht sehr klar ist, wie der Zusatz von Zr die Verbesserung von Archivfestigkeit und Überschreibungsverhalten beeinflusst, wurde angenommen, dass der hohe Schmelzpunkt von Zr den Substanzfluss steuert, wodurch das Überschreibungsverhalten verbessert wird. Ferner wird durch den Zusatz von Zr leicht ein passiver Zustand erzeugt, was Oxidation verhindert, wodurch die Archivfestigkeit verbessert wird.
Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es durch Verwendung der Phasenänderungs-Legierung der vorstehenden Zusammensetzung für die Aufzeichnungsschicht möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Aufzeichnungskapazität zu erhalten, die derjenigen der DVD-ROM entspricht, und dies sogar in einem breiten Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 3,5 m/s bis 35 m/s, einschließlich einer hohen Lineargeschwindigkeit von 25 m/s oder mehr, und sie verbessert noch den Modulationsgrad, ist gut bezüglich Überschreibung und dem Wiederholungsverhalten davon und hat ferner eine hohe Archivfestigkeit.
In dem vorstehenden Aspekt beträgt der Gehalt von Zr in der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise 0,5 Atom-% bis 5 Atom-%, und der Gehalt von Mg in der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 1 Atom-% bis 6 Atom-%.
Das Enthaltensein von 0,5 Atom-% oder mehr von Zr in der Aufzeichnungsschicht verbessert die Archivfestigkeit und die Überschreibungseigenschaften. Wenn der Gehalt von Zr mehr als 5 Atom-% beträgt, werden Kristallisationsgeschwindigkeit und Aufzeichnungsempfindlichkeit verschlechtert. Das Enthaltensein von 1 Atom-% oder mehr von Mg in der Aufzeichnungsschicht erniedrigt die Kristallisationstemperatur, ermöglicht leichtere anfängliche Kristallisation und erhöht ferner die Kristallisationsgeschwindigkeit. Überdies ermöglicht das Enthaltensein von 1 Atom-% Mg schnellere Kristallisationsgeschwindigkeit, es ermöglicht leichteres Überschreiben bei einer hohen Lineargeschwindigkeit von 35 m/s und es verbessert den Modulationsgrad.
Wenn der Gehalt von Mg mehr als 6 Atom-% beträgt, wird die Archivfestigkeit verschlechtert.
In dem vorstehenden Aspekt beträgt der Gehalt von Ga unter dem Gesichtspunkt der Kristallisationsgeschwindigkeit vorzugsweise 6 Atom-% oder mehr. Der Gehalt von Sb beträgt hier unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Anzahl der Zyklen der wiederholten Überschreibung vorzugsweise 90 Atom-% oder weniger.
Als eine weitere bevorzugte Phasenänderungs-Legierung zur Verwendung für die Aufzeichnungsschicht wird ein Aufzeichnungsmaterial in der Aufzeichnungsschicht vorgeschlagen, das Ga, Sb, Zr und Mg zusammen mit einem Element ausgewählt aus Al, C, N, Se und Sn umfasst. Wenn Al, C, N und Se zugesetzt werden, wird die Archivfestigkeit weiter verbessert. Wenn Al und Sn zugesetzt werden, wird die Kristallisationsgeschwindigkeit weiter verbessert und andererseits kann Überschreiben bei einer Lineargeschwindigkeit von zum Beispiel 35 m/s durchgeführt werden.
Der Gehalt des aus Al, C, N, Se und Sn ausgewählten Elementes in der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 1 Atom-% bis 3 Atom-%. Enthaltensein von 1 Atom-% oder mehr des Elementes in der Aufzeichnungsschicht ermöglicht die vorstehenden Auswirkungen wie gute Archivfestigkeit, gute Überschreibungseigenschaften bei der Lineargeschwindigkeit von 35 m/s, oder dergleichen.
Wenn mehr als 3 Atom-% von dem Element in der Aufzeichnungsschicht enthalten sind, nimmt im Fall von Al, C, N und Se die Aufzeichnungsempfindlichkeit ab, und im Fall von Sn nimmt die Kristallisationstemperatur ab und daher wird die Archivfestigkeit verschlechtert.
Der Gehalt von Ga, Sb, Zr und Mg in der Aufzeichnungsschicht und die Gründe für die Gehalte sind die gleichen wie die vorher angegebenen Gründe im Fall von Ga, Sb, Zr und Mg.
Die Aufzeichnungsschicht kann mit unterschiedlichen Arten von Dampfabscheidungsverfahren erzeugt werden, zum Beispiel mit dem Sputterverfahren, wie vorste hend beschrieben. In dem vorstehenden Aspekt beträgt die Dicke der Aufzeichnungsschicht 10 nm bis 100 nm, und bevorzugter 20 nm bis 35 nm.
Wenn die Aufzeichnungsschicht dünner als 10 nm ist, wird die Fähigkeit zur Lichtabsorption verschlechtert, und die Funktion als Aufzeichnungsschicht kann verloren gehen. Wenn die Aufzeichnungsschicht dicker als 100 nm ist, wird weniger Licht zu der Aufzeichnungsschicht durchgelassen und ein Interferenzeffekt kann nicht erwartet werden.
Das Material des Substrates 7 ist gewöhnlich Glas, Keramik oder ein Harz. Unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit und der Kosten ist von diesen ein Harz bevorzugt. Spezifische Beispiele von dem Harz beinhalten ein Polycarbonatharz, ein Acrylharz, ein Epoxyharz, ein Polystyrolharz, ein Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz, ein Polyethylenharz, ein Polypropylenharz, ein Siliconharz, ein Fluorharz, ein ABS-Harz, ein Urethanharz und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit, der optischen Eigenschaften und der Kosten sind unter diesen ein Polycarbonatharz oder ein Acrylharz wie Polymethylmethacrylat (PMMA) oder dergleichen bevorzugt. Auf dem Substrat 7 werden konkav-konvexe Muster wie Führungsrillen erzeugt, und das Substrat 7 wird durch Spritzguss oder ein Photopolymer-Verfahren erzeugt. Die Ausgestaltung oder Form des Substrates kann irgendeine aus Scheibe, Karte, Platte/Folie oder dergleichen sein.
Materialien für die Reflexionsschicht 4 können Metalle wie Al, Au, Ag, Cu, Ta, Ti und W oder eine Legierung davon sein. Von diesen wird vorzugsweise Ag, Cu, Au als das Material verwendet, wenn bei einer hohen linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit aufgezeichnet wird. Cr, Ti, Si, Pd, Ta, Cu, In, Mn oder dergleichen können der Reflexionsschicht 4 entweder allein oder in Kombination von zwei oder mehr zugesetzt werden. Die Reflexionsschicht 4 kann durch unterschiedliche Dampfabscheidungsverfahren hergestellt werden, zum Beispiel dem Vakuumabscheidungsverfahren, Sputterverfahren, Plasma-CVD-Verfahren, Photo-CVD-Verfahren, Ionenplattierverfahren und dem Elektronenstrahl-Vakuumabscheidungsverfahren oder dergleichen. Von diesen ist das Sputterverfahren für die Massenproduktion, die Qualität der Schicht und dergleichen bevorzugt.
Die erste Schutzschicht 1 spielt die Rolle, die Aufzeichnungsschicht 2 zu schützen, so dass Verunreinigungen wie Feuchtigkeit oder dergleichen aus dem Substrat 7 nicht in die Aufzeichnungsschicht aufgenommen werden, thermischen Schaden auf dem Substrat 7 zu verhindern und die optischen Eigenschaften einzustellen und dergleichen. Daher soll die erste Schutzschicht 1 vorzugsweise kaum Feuchtigkeit durchlassen, sie hat vorzugsweise eine gute Wärmebeständigkeit, eine geringe Extinktion (k) und einen kleinen Brechungsindex (n).
Materialien der ersten Schutzschicht 1 und der zweiten Schutzschicht 3 können Metalloxid sein, wie SiO, SiO₂, ZnO, SnO₂, Al₂O₃, TiO₂, In₂O₃, MgO, ZrO₂ oder dergleichen; Nitrid, wie Si₃N₄, AlN, TiN, ZrN oder dergleichen; Sulfid wie ZnS, In₂S₃, TaS₄ oder dergleichen; Carbide wie SiC, TaC, B₄C, WC, TiC, ZrC oder dergleichen; Diamant-artiger Kohlenstoff und dergleichen. Diese Materialien können allein oder in einer Mischung von zwei oder mehr verwendet werden, um jeweils die erste und die zweite Schutzschicht zu erzeugen. Überdies können diese Materialien unvermeidlich Verunreinigungen beinhalten. Es ist notwendig, dass der Schmelzpunkt der ersten Schutzschicht 1 und derjenige der zweiten Schutzschicht 3 höher sind als derjenige der Aufzeichnungsschicht 2. Die erste Schutzschicht 1 und die zweite Schutzschicht 3 können durch unterschiedliche Dampfabscheidungsverfahren hergestellt werden, zum Beispiel das Vakuumabscheidungsverfahren, Sputterverfahren, Plasma-CVD-Verfahren, Photo-CVD-Verfahren, Ionenplattierverfahren und das Elektronenstrahl-Abscheidungsverfahren oder dergleichen. Von diesen ist das Sputterverfahren für die Massenproduktion, die Qualität der Schicht und dergleichen bevorzugt. Es ist bevorzugt, die erste Schutzschicht 1 und die zweite Schutzschicht 3 mit dem Sputterverfahren unter Verwendung von (ZnS)·(SiO₂) zu bilden.
Das Material der Lichtdurchlässigkeitsschicht 5 ist unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit und der Kosten vorzugsweise Harz. Beispiele für das Harz beinhalten ein Polycarbonatharz, ein Acrylharz, ein Epoxyharz, ein Polystyrolharz, ein Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz, ein Polyethylenharz, ein Polypropylenharz, ein Siliconharz, ein Fluorharz, ein ABS-Harz, ein Urethanharz und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit, der optischen Merkmale und der Kosten sind unter diesen ein Polycarbonatharz oder ein Acrylharz wie Polymethylmethacrylat (PMMA) oder dergleichen bevorzugt. Es ist auch bevorzugt, ein UV-härtbares Harz zu verwenden.
Die Lichtdurchlässigkeitsschicht 5 kann konkav-konvexe Muster wie Führungsrillen aufweisen. Die konkav-konvexen Muster werden durch Spritzguss oder ein Photopolymer-Verfahren geformt, wie bei dem Substrat 7.
Beispiele von dem Material für die Zwischenschicht beinhalten aus InO und SnO erzeugtes ITO und dergleichen.
Beispiele von einer Überzugsschicht, welche in dem Folgenden erwähnt werden wird, beinhalten ein Acrylharz und dergleichen.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden BEISPIELE in mehr Einzelheiten beschrieben werden. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese BEISPIELE beschränkt ist und Bedingungen für die Herstellung in geeigneter Weise je nach Notwendigkeit verändert oder angepasst werden können.
(BEISPIEL A-1)
Auf ein 0,6 mm dickes Polycarbonat-Substrat mit einer Führungsrille, welche mit einem Spurabstand von 0,74 μm und einer Rillentiefe von 400 Å (40 nm) ausgebildet war und das auch einen Durchmesser von 120 mm hat, wurden eine 75 nm dicke erste Schutzschicht, umfassend ein ZnS·SiO₂-Mischtarget (mit 20 Mol-% SiO₂), eine 16 nm dicke Aufzeichnungsschicht umfassend Ga12Sb88 (Atom-%)-Legierungstarget, eine 14 nm dick zweite Schutzschicht, umfassend das gleiche Target wie das für die erste Schutzschicht, und eine 140 nm dicke Reflexionsschicht umfassend ein Ag-Pd(1 Atom-%)-Cu(1 Atom-%)-Target, nacheinander mit dem Sputterverfahren in dieser Reihenfolge aufgebracht.
Was das Legierungstarget der Aufzeichnungsschicht anbelangt, so wurde vorderhand eine Zufuhrmenge davon abgewogen und in einer Glasampulle erwärmt und geschmolzen. Danach wurde es herausgenommen, um mit einer Pulverisiervorrichtung zu Pulver pulverisiert zu werden. Das derart erhaltene Pulver wurde erwärmt und gesintert, wodurch ein scheibenförmiges Target hergestellt wurde. Das Zusammensetzungsverhältnis der Aufzeichnungsschicht nach der Abscheidung wurde durch emissionsspektrochemische Analyse mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) gemessen. Das sich ergebende Zusammensetzungsverhältnis war das gleiche wie das der Elemente des Targets. Für die ICP-Emissionsspektrochemische Analyse wurde das ICP-Atomemissions-Spektrometer SPS4000 vom sequentiellen Typ, hergestellt von Seiko Instruments Inc., verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass in den folgenden BEISPIELEN A-2 bis A-7 und VERGLEICHSBEISPIEL A-1 das Zusammensetzungsverhältnis der Legierung in der Aufzeichnungsschicht und das Zusammensetzungsverhältnis der Legierung in dem Sputtertarget identisch waren.
Daraufhin wurde auf die Reflexionsschicht eine etwa 5 μm bis 10 μm dicke, ein Acrylharz umfassende umgebende Schutzschicht mit einem Schleuderbeschichtungsverfahren aufgebracht. Auf die umgebende Schutzschicht wurde ein 0,6 mm dickes Substrat, welches so dick wie das ursprünglich erzeugte Substrat war, auf ein UV-härtbares Harz geklebt, um das optische Aufzeichnungsmedium der A-BEISPIELE herzustellen. Anfängliche Kristallisation wurde durchgeführt, indem das derart erhaltene optische Aufzeichnungsmedium bei einer konstanten Lineargeschwindigkeit von 3 m/s in Rotation versetzt wurde, während ein Laserstrahl mit einer Energiedichte von 8 mW/μm² radial eingestrahlt wurde und der Laserstrahl mit 36 μm/r bewegt wurde.
Die Aufzeichnung und Wiedergabe wurden auf dem optischen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer Aufnahmevorrichtung mit der Wellenlänge 660 nm und der NA von 0,65 durchgeführt. Zufallsmuster wurden mit der EFM+–Modulationstechnik aufgezeichnet, welche die Modulationstechnik der DVD ist, und zwar unter den Aufzeichnungsbedingungen einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 17 m/s, einer Aufzeichnungs-Lineardichte von 0,267 μm/bit, welche die gleiche Kapazität wie diejenige der DVD-ROM ist, einer Aufzeichnungsenergie (Pw) von 20 mW und einer Löschenergie (Pe) von 7 mW.
5 zeigt ein Transmissionselektronenmikroskopbild der Aufzeichnungsschicht nach der ersten Aufzeichnung.
Wie in 5 gezeigt, wurde beobachtet, dass eine Markierung AP2 (grauer Abschnitt ohne Schwarzweiß-Kontrast in der Abbildung), welche etwa 0,4 μm der kürzesten Markierung und etwa 1,8 μm der längsten Markierung in der Abtastrichtung des Laserstrahls (durch einen Pfeil L dargestellt) aufwies, zufallsmäßig aufgezeichnet wurde. Die graue Fläche wurde durch Elektronenstrahlbeugung analysiert und stellte sich als Lichthofmuster heraus, was anzeigte, dass diese Fläche in der amorphen Materialphase AP (amorphe Phase) war. Wenn andererseits die Fläche mit einem klaren Kontrast von Schwarz und Weiß mit der Elektronenstrahlbeugung analysiert wurde, wurden die kristalline Phase C1 anzeigende Flecken beobachtet.
Wenn die Aufzeichnungsschicht nach 10 Mal direktem Überschreiben (DOW) durch ihr Transmissionselektronenmikroskopbild betrachtet wurde, wurde überdies ein ähnliches Bild wie bei der anfänglichen Aufzeichnung beobachtet. Daher wurde bestätigt, dass durch die Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase eine wiederholte Aufzeichnung durchgeführt werden konnte.
In einer ähnlichen Weise wie vorstehend beschrieben wurde ein optisches Aufzeichnungsmedium hergestellt, das ein unterschiedliches Zusammensetzungsverhältnis der Aufzeichnungsschicht aufwies. Auf den Transmissionselektronenmikroskopbildern wurden nach der anfänglichen Aufzeichnung und 10 mal DOW bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s eine amorphe Phase und eine kristalline Phase beobachtet. Es wurde bestätigt, dass durch die Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase eine wiederholte Aufzeichnung durchgeführt wurde.
Zusammensetzungsverhältnisse und Ergebnisse für einen Fall von GaSb werden in TABELLE 1 gezeigt. "O" in der TABELLE bedeutet, dass kristalline Phase und amorphe Phase beobachtet wurden. "X(1)" bedeutet, dass unter keinen Aufzeichnungsbedingungen eine amorphe Phase beobachtet wurde. Das liegt daran, weil die Kristallisationsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials zu hoch war und eine ausreichend schnelle Abkühlbedingung im Rahmen der in einer aktuellen optischen Aufzeichnungsvorrichtung verfügbaren Aufzeichnungsbedingungen nicht erhalten werden konnte, und als ein Ergebnis ein gesamter Abschnitt der Aufzeichnungsschicht kristallisiert wurde. "X(2)" bedeutet, dass amorphe Phase beobachtet wurde, sie aber noch auf einem Raumteil der Aufzeichnungsschicht ausgebildet wurde, welcher vollständig kristallisiert worden sein sollte, und dass die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit hierbei ein Löschen nicht ermöglichte. [TABELLE 1]

Ga (Atom-%) Sb (Atom-%) Anfängliche Aufzeichnung Nach 10 Mal DOW

3 97 X(1) X(1)

5 95 O O

7 93 O O

12 88 O O

18 82 O O

20 80 O O

22 78 O X(2)
Auf einem wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsmedium werden Aufzeichnung und Löschung allgemein mit einer Aufzeichnungsstrategie wie in 6 gezeigt durchgeführt. Gewöhnlich beinhaltet die Aufzeichnungsstrategie Aufzeichnungsenergie (Pw), Löschenergie (Pe) und Vorspannungsenergie (Pb: hier ist "Pb" 1 mW oder weniger) in von höherer Energie absteigender Reihenfolge. Durch Einstrahlen von Pulsen, um die Energie drastisch von "Pw" auf "Pb" zu verringern, wird die Aufzeichnungsschicht schnell abgekühlt, und so wird eine amorphe Phase gebildet.
Durch Einstrahlen der konstanten Energie (Pe) wird andererseits die Aufzeich nungsschicht allmählich abgekühlt und ein Raum (eine kristalline Phase) wird gebildet. In dem Raumteil, welcher eine kristalline Phase hätte werden sollen, wurde amorphe Phase gebildet, weil die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit in Bezug auf die Kristallisationsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials zu hoch war.
Gemäß diesen Ergebnissen wurde gefunden, dass das bevorzugte Zusammensetzungsverhältnis der Aufzeichnungsschicht in der folgenden Formel (1) angezeigt wird; GaαSbβwobei "α" und "β" jeweils in Atom-% ausgedrückt waren und jeweils die Beziehungen von "5 ≤ α ≤ 20" und "80 ≤ β ≤ 95" erfüllten.
In Bezug auf GaSb stellt die ausführliche Erklärung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung (JP-A) Nr. 61-168145 fest, dass „wenn das Zusammensetzungsverhältnis von Ga 20% oder weniger wird, vermutlich wegen Luftblasen eine Aufwölbung auftreten kann, was Instabilität des Niveaus der Änderung des Reflexionskoeffizienten verursachen kann. Daher kann bei der praktischen Verwendung ein Problem auftreten." Gemäß dieser Beschreibung wurde bestätigt, dass das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung und das von der JP-A Nr. 61-168145 sich wesentlich voneinander unterscheiden.
Diese Tatsache zeigt an, dass wenn Phasenänderung zwischen amorpher und kristalliner Phase verwendet wird, wie in der vorliegenden Erfindung, das zum Erhalten hervorragender Aufzeichnungseigenschaften fähige Zusammensetzungsverhältnis ersichtlich verschieden von demjenigen in der JP-A Nr. 61-168145 ist, wo die Phasenänderung zwischen Kristall und kristallinen Phasen verwendet wird.
(BEISPIEL A-2)
Optische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellt, außer dass das Legierungstarget zur Aufzeichnung durch GaSb-Legierung mit einer mit derjenigen der in TABELLE 2 gezeigten Aufzeichnungsschicht identischen Zusammensetzung ersetzt wurde. Danach wurden diese optischen Aufzeichnungsmedien der anfänglichen Kristallisation wie in BEISPIEL A-1 unterworfen.
In Bezug auf diese optischen Aufzeichnungsmedien werden C/N-Verhältnisse [Verhältnis zwischen Rausch(N)-Niveau und Signalintensität (C:carrier)], mit einer Spektrum-Analysevorrichtung nach 10 mal DOW (direktes Überschreiben) von 3T unter den gleichen Aufzeichnungsbedingungen wie denjenigen von BEISPIEL A-1 gemessen, in TABELLE 2 und 7 gezeigt. Um ein System für wiederbeschreibbare optische Scheiben zu verwirklichen, muss das C/N-Verhältnis mindestens 45 dB betragen. Ist es 50 dB oder mehr, kann ein noch stabileres System erhalten werden. [TABELLE 2]

Ga (Atom-%) Sb (Atom-%) C/N Verhältnis (dB) nach 10 mal DOW von 3T

3 97 -

5 95 51

12 88 55

15 85 50

20 80 45

25 75 -
Weiterhin wurden optische Aufzeichnungsmedien in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellt, außer dass das Legierungstarget zur Aufzeichnung durch eine GaSb-Legierung durch ein Zusammensetzungsverhältnis der in TABELLE 3 gezeigten Aufzeichnungsschicht ersetzt wurde. Danach wurden die optischen Aufzeichnungsmedien der anfänglichen Kristallisation wie in BEISPIEL A-1 unterworfen.

In Bezug auf diese optischen Aufzeichnungsmedien werden C/N-Verhältnisse, [Verhältnis zwischen Rausch(N)-Niveau und Signalintensität (C:carrier), welches mit einer Spektrum-Analysevorrichtung gemessen wurde], nach 10 mal DOW (direktes Überschreiben) von 3T unter den gleichen Aufzeichnungsbedingungen wie denjenigen von BEISPIEL A-1 gemessen, außer dass die lineare Aufzeichnungsgeschwin digkeit auf 10 m/s, 14 m/s, 28 m/s und 35 m/s eingestellt wurde, in TABELLE 3 gezeigt. [TABELLE 3]

		C/N-Verhältnis (dB) nach 10 Mal DOW von 3T
Ga (Atom-%)	Sb (Atom-%)	10 m/s	14 m/s	28 m/s	35 m/s
3	97	X	X	X	X
4	96	X	Δ	Δ	O
5	95	O	OO	OO	OO
12	88	OO	OO	OO	OO
15	85	OO	OO	OO	O
20	80	OO	O	Δ	Δ
25	75	Δ	X	X	X

OO: 50 dB oder mehr
O: 45 dB oder mehr
Δ: 40 dB oder mehr
X: weniger als 40 dB

Gemäß diesen Ergebnissen wurde gefunden, dass das bevorzugte Zusammensetzungsverhältnis der Aufzeichnungsschicht in der folgenden Formel (1) angezeigt wird; GaαSbβ Formel (1)wobei "α" und "β" jeweils in Atom-% ausgedrückt waren und jeweils die Beziehungen von "5 ≤ α ≤ 20" und "80 ≤ β ≤ 95" erfüllten.
Wenn "α" und "β" jeweils die vorstehenden Beziehungen erfüllten, war es möglich, Aufzeichnung sogar bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s bis 35 m/s durchzuführen. Jedoch wurde im Fall von Ga3Sb97 eine amorphe Phase nicht gebildet, und ferner konnte im Fall von Ga25Sb75 wiederholte Aufzeichnung nicht durchgeführt werden. Um mit Sicherheit ein stabiles System mit einem C/N- Verhältnis von 45 dB oder mehr zu erhalten, erfüllt das Zusammensetzungsverhältnis von GaSb vorzugsweise die Beziehungen: "5 ≤ α ≤ 15" und "85 ≤ β ≤ 95".
(BEISPIEL A-3)
Optische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellt, außer dass das Legierungstarget zur Aufzeichnung durch eine Legierung ersetzt wurde, welche durch Zusatz von jeweils 5 Atom-% von Ag, In, Sn, Ge zu Ga12Sb88 erhalten wurde. Danach wurden die optischen Aufzeichnungsmedien der anfänglichen Kristallisation wie in BEISPIEL A-1 unterworfen.
Für die vier derart erhaltenen optischen Aufzeichnungsmedien wurde in der gleichen Weise wie für BEISPIEL A-1 ein Aufzeichnungstest durchgeführt. Die Legierung, welcher Ag oder In zugesetzt wurde, ermöglichte es, die zum Erhalten des gleichen Modulationsgrades wie im Fall der Aufzeichnung unter Verwendung von Ga12Sb88 allein mit einer Pw von 30 mW bei der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 28 m/s benötigte Aufzeichnungsenergie zu verringern. Wenn Ag zugesetzt wurde, wurde die Aufzeichnungsenergie um 10% verringert, und wenn In zugesetzt wurde, wurde sie um 13% oder weniger verringert.
Mit dem Kriterium von 45 dB oder mehr für das C/N-Verhältnis ermöglichte jedoch eine Legierung mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Ga12Sb88 allein eine Aufzeichnung bei einer Lineargeschwindigkeit von 36 m/s bis 38 m/s. Andererseits ergab die Legierung mit zusätzlichem Ag das Ergebnis, dass der Bereich der Lineargeschwindigkeit um 10% verringert wurde. Die Legierung mit zusätzlichem In ergab das Ergebnis, dass der Bereich der Lineargeschwindigkeit um 5% oder weniger verringert wurde.
Bei der Legierung, welcher Sn zugesetzt wurde, war unter der Bedingung der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 28 m/s die Aufzeichnungsenergie, um den gleichen Modulationsgrad zu erhalten, ungefähr gleich derjenigen bei Verwendung von Ga12Sb88 allein, der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit wurde aber um etwa 7% höher.
Bei der Legierung, welcher Ge zugesetzt wurde, wurde der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit um etwa 10% verringert, und es wurde etwa 5% mehr Aufzeichnungsenergie benötigt. Wenn jedoch ein Test der Archivfestigkeit bei der hohen Temperatur von 80°C und der hohen Feuchtigkeit von 85% r. F. durchgeführt wurde, wurde herausgefunden, dass die Zunahme des Jitterwertes nach Ablauf von 500 Stunden etwa 1,5% war und dass er im Fall von Ga12Sb88 allein im Gegensatz zum Ge-Zusatz um innerhalb von 0,5% verringert werden konnte.
In ähnlicher Weise wurden optische Aufzeichnungsmedien mit Ga12Sb88 hergestellt, wobei deren Zusatzelemente durch 5 Atom-% von Au, Cu, B, Al oder Mn ersetzt wurden, es war so möglich, die Aufzeichnungsenergie zu verringern, wie in den Fällen von Ag oder In gezeigt. Wenn ferner optische Aufzeichnungsmedien mit Ga12Sb88 hergestellt wurden, wobei deren Zusatzelemente durch 5 Atom-% von Zn, Si, Bi und Pb ersetzt wurden, wurde die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit höher, wie im Fall von Sn gezeigt. Wenn ferner ein optisches Aufzeichnungsmedium mit Ga12Sb88 hergestellt wurde, wobei dessen Zusatzelemente durch 2 Atom-% von N ersetzt wurde, so wurde die Stabilität der amorphen Markierung verbessert, wie im Fall von Ge gezeigt.
Mit einem derzeitigen Zusammensetzungsverhältnis können ausreichende Aufzeichnungseigenschaften mit GaSb allein erhalten werden. Es ist jedoch möglich, die Materialeigenschaften der Aufzeichnungsschicht zu steuern, indem die vorstehenden Elemente entweder allein oder in Kombination von zwei oder mehr je nach der beabsichtigten Verwendung zugesetzt werden.
Ferner wurde unter Verwendung einer Legierung, welche durch Zusatz von In zu Ga12Sb88 bereitgestellt wurde, eine geeignete Zusatzmenge von In ermittelt. Wenn der Gehalt von In mehr als 10 Atom-% betrug, wurde die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit 10 m/s oder weniger. Wenn ein Test der Archivfestigkeit bei der hohen Temperatur von 80°C und der hohen Feuchtigkeit von 85% r. F. durchgeführt wurde, wurde der Mangel gefunden, dass die Änderung des Reflexionsgrades deutlich verschlechtert wurde, und dann wurde gefunden, dass eine Hochgeschwindigkeits- Aufzeichnung, ein Ziel der vorliegenden Erfindung, unmöglich wurde. Die gleiche Tendenz wurde gefunden, wenn Ag, Au, Cu, B, Al oder Mn der Legierung zugesetzt wurden.
Bei der Legierung, welcher Sn zugesetzt wurde, konnte überdies der gleiche Modulationsgrad nicht erhalten werden, wenn die Zusatzmenge mehr als 10% betrug, obwohl die Aufzeichnungsenergie im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Zusatzmenge 5% war, um 30% erhöht wurde. In einem solchen Fall kann die Möglichkeit bestehen, dass ausreichende Signalstärke nicht erhalten werden kann, sogar wenn die maximale Aufzeichnungsenergie verwendet wurde, die von einem derzeit erhältlichen Aufzeichnungssystem bereitgestellt werden konnte. Eine ähnliche Tendenz wurde in dem Fall der Verwendung der Legierung gefunden, welcher Zn, Bi oder Pb zugesetzt wurden. Bei der Legierung, die mit Ge versetzt wurde, wurde die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit 10 m/s oder weniger, wenn die Zusatzmenge mehr als 10% war, wie gezeigt für den Fall einer Legierung, der In zugesetzt wurde. Ferner wurde im Vergleich zur Verwendung von Ga12Sb88 allein eine um 30% oder mehr größere Aufzeichnungsenergie erforderlich. Es sollte angemerkt werden, dass N durch Gasphasenreaktion in die Legierung gebracht wurde, wenn die Aufzeichnungsschicht dem Sputtern unterworfen wurde, es wurde aber gefunden, dass Zumischung von 5 Atom-% oder mehr von N schwierig ist.
(BEISPIEL A-4)

Optische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellt, außer dass die Dicken der Aufzeichnungsschicht zu 3 nm, 5 nm, 8 nm, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm beziehungsweise 30 nm verändert wurden. Nachdem anfängliche Kristallisation wie in BEISPIEL A-1 darauf durchgeführt worden war, wurden die C/N-Verhältnisse und der Modulationsgrad in der gleichen Weis wie in BEISPIEL A-1 ausgewertet. Die Ergebnisse werden in TABELLE 4 und 8 gezeigt. Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht 5 nm bis 25 nm war, wurde ein Modulationsgrad von 0,6 oder mehr erhalten, was eine DVD-Norm erfüllt. Eine bevorzugte Dicke der Aufzeichnungsschicht war 8 nm bis 20 nm. Innerhalb von diesem Bereich war der Modulationsgrad 0,65 oder mehr, und es kann ein noch stabileres System erhalten werden. [TABELLE 4] Abhängigkeit von der Dicke der Aufzeichnungsschicht

Dicke der Aufzeichnungsschicht (nm)	C/N-Verhältnis (dB)	Modulationsgrad
3	43	0,35 (35%)
5	53	0,605 (60,5%)
8	54	0,65 (65%)
10	56	0,655 (65,5%)
15	55	0,67 (67%)
20	50	0,65 (65%)
25	45	0,6 (60%)
30	30	0,4 (40%)

(BEISPIEL A-5)
Das in BEISPIEL A-1 hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurde mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit von 9 m/s in Rotation versetzt, und ein Laserstrahl mit einer Energiedichte von 18 mW/μm² wurde radial eingestrahlt, während der Laserstrahl mit 36 μm/r bewegt wurde, um anfängliche Kristallisation durchzuführen.
Verbundene Teile von dem optischen Aufzeichnungsmedium wurden physikalisch abgetrennt, und dann wurden die umgebende Schutzschicht und die Reflexionsschicht mit Klebeband abgetrennt. Daraufhin wurde die Oberfläche des Substrates, auf welchem die Aufzeichnungsschicht verblieben war, in ein organisches Lösungsmittel getaucht, die Aufzeichnungsschicht wurde von dem Substrat abgezogen und sodann wurde sie der Filtration unterworfen, um Pulver zu erhalten. Derart erhaltenes Pulver wurde in eine Kapillare gefüllt, und eine Pulver-Röntgenstrahlbeugungsmessung wurde bei der Wellenlänge von 0,419 Å (0,0419 nm) unter Verwendung von emittiertem Licht des einfallenden Strahls mit Parallelität und extrem hoher Luminanz durchgeführt.
Das Pulver-Röntgenstrahlbeugungsspektrum wird in 9 gezeigt. Hauptpeaks des Beugungsspektrums waren 2θ = 6,36°, 6,875°, 7,804°, 10,737°, 11,334°. Wenn mit der folgenden Bragg'schen Gleichung der Ebenenabstand der Gitterebenen gemäß jedem dieser Peaks berechnet wurde, waren die Werte d = 3,78, 3,49, 3,08, 2,24 beziehungsweise 2,12. Diese Peaks konnten exponentiell durch eine rhomboedrische Struktur wiedergegeben werden, welche ähnlich der Sb-Struktur ist. Daher wurde befunden, dass die Aufzeichnungsschicht eine Einzelschicht-Struktur hatte; 2dsinθ = nλ,: Bragg'sche Gleichung(wobei "d" den Abstand der Gitterebenen bedeutet, "n" die Ordnung der Reflexion bedeutet und "λ" die Röntgen-Wellenlänge bedeutet).
In einem Zustand, in dem die gleichen verbundenen Teile des optischen Aufzeichnungsmediums wie vorstehend physikalisch abgetrennt waren und die Aufzeichnungsschicht die oberste Fläche des optischen Aufzeichnungsmediums wurde, wurde das optische Aufzeichnungsmedium der Röntgenstrahlbeugung in der Ebene unterworfen (einem Verfahren zum Messen einer Gitterebene, die hier senkrecht zu einer Substratebene der Probe ist). Einzelheiten von diesem Messverfahren werden in The Rigaku-Denki Journal 31(1), 2000 beschrieben. Hier wird ein schematisches Schaubild in 10 gezeigt.
Als die Vorrichtung wurde X'pert MRD, hergestellt von Philips, verwendet, und für die einfallende Quelle des Röntgenstrahls wurde der Kα-Strahl von Kupfer (Wellenlänge λ = 1,54 Å (0,154 nm) verwendet. Der Röntgenstrahl trat beinahe parallel zu der Substratoberfläche ein (Einfallswinkel des Lichtes: 0,2° bis 0,5°), und die Probe (das optische Aufzeichnungsmedium) wurde um 45° gedreht, mit einer Rotationsachse "A" in 10 in einem dem Röntgenstrahl ausgesetzten Teil P, um das Röntgenstrahlbeugungsspektrum zu messen. Weil der Röntgenstrahl beinahe parallel zu der Substratoberfläche eintritt, ist es gemäß diesem Verfahren zur Messung des Röntgenstrahlbeugungsspektrums möglich, die Eindringtiefe des Röntgenstrahls innerhalb von einigen wenigen Nanometern zu beschränken. Daher kann die Kristallstruktur der Aufzeichnungsschicht von geringer Dicke genau untersucht werden. Ferner wurde die Probe so eingesetzt, dass der Röntgenstrahl 40 mm neben dem Radius der Probe (dem optischen Aufzeichnungsmedium) eingestrahlt wurde, und dann wurde der Röntgenstrahl parallel zur Spurnachführrichtung des optischen Aufzeichnungsmediums eingestrahlt. Der Einfallswinkel des Röntgenstrahls wurde auf 0° eingestellt, und die Probe wurde mit einer der Achse "A" der Rotation in 10 in einem dem Röntgenstrahl ausgesetzten Teil P um 45° gedreht, um das Röntgenstrahlbeugungsspektrum zu messen. Die Ergebnisse werden in 11 gezeigt.
Es besteht eine Beziehung, dass zusammengehörige Peaks verstärkt werden, wenn ein polykristalliner Film in einer bestimmten Richtung orientiert wird. Die vorstehend erwähnte Pulver-Röntgenstrahlbeugung wurde in einem Zustand gemessen, in welchem die Orientierung des Kristalls durch Abtrennen der Probe von dem Substrat und zu Pulver machen beseitigt worden war. Durch Vergleichen des Ergebnisses der Pulver-Röntgenstrahlbeugung und des Ergebnisses der Beugung in der Ebene (Röntgenstrahlbeugung in der Ebene) kann die Orientierung des Kristalls deutlicher aufgedeckt werden.
12 zeigt ein Ergebnis, das durch Umrechnen des Ergebnisses der Pulver-Röntgenstrahlbeugung bei der Wellenlänge λ = 1,54 Å (0,154 nm) erhalten wurde. Beim Vergleich von diesem Ergebnis mit demjenigen der Beugung in der Ebene wurde der Peak in der Nähe von 2θ = 29° der Pulver-Röntgenstrahlbeugung am meisten verstärkt, wogegen der Peak bei 29° der Beugung in der Ebene schwach wurde und ferner die Anzahl der aufgetretenen Peaks verringert wurde. Das liegt an der Orientierung des Kristalls und daran, dass eine die Bragg'sche Beugungsregel nicht erfüllende Gitterebene auftreten kann. Wenn der Röntgenstrahl bei einem Winkel von 90° in Bezug auf die Spurnachführrichtung eintrat, war der Kristall stark zu einer Gitterebene mit einem Gitterabstand "d" von 2,12 Å (0,212 nm) orientiert, wobei 2θ = 42,6° war.
Als nächstes wurde die Energiedichte auf 3 mW/μm², 5 mW/μm², 7 mW/μm², 15 mW/μm², 25 mW/μm², 40 mW/μm², 50 mW/μm², und 52 mW/μm², eingestellt, und der Zustand nach Initialisierung bei den jeweils optimalen Lineargeschwindigkeiten und der Reflexionsgrad werden in TABELLE 5 gezeigt. Die Bewertungskriterien wurden wie folgt festgelegt:

"X(1)": keine Orientierung des Kristalls vorhanden
"O": Orientierung des Kristalls vorhanden
"OO": starke Orientierung des Kristalls vorhanden
"X(2): es trat Schichtabtrennung auf.

Lineargeschwindigkeit (m/s)	Energiedichte (mW/μm²)	Zustand nach Initialisierung	Reflexionsgrad (%)
2	3	X(1)	15
3	5	O	20
5	7	O	21
6	15	OO	24
10	25	OO	25
14	40	OO	24,5
18	50	O	22
19	52	X(2)	-

Innerhalb eines Bereichs der Lineargeschwindigkeit von 3 m/s bis 18 m/s und der Energiedichte von 5 mW/μm² bis 50 mW/μm² trat die Orientierung des Kristalls auf. Insbesondere wenn die Lineargeschwindigkeit 6 m/s bis 14 m/s war und die Energiedichte 15 mW/μm² bis 40 mW/μm² war, trat starke Orientierung auf, und demgemäß wurde ein hoher Reflexionsgrad erhalten. Das optische Aufzeichnungsmedium mit der Orientierung des Kristalls und hohem Reflexionsgrad weist unter den Aufzeichnungsbedingungen der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s bis 35 m/s eine hervorragende Aufzeichnungseigenschaft mit einem C/N-Verhältnis von 45 dB oder mehr auf. Nachdem das aufgezeichnete optische Aufzeichnungsmedium bei der Bedingung von 85°C und 85% r. F. gelagert worden war, wurde die Veränderung des Jitterwertes untersucht. Trotz des Ablaufs von 300 Stunden war der Jitterwert unverändert, und es wurde bestätigt, dass die Stabilität der amorphen Markierung gut war (wie in 13 gezeigt).
Der Jitterwert betrifft eine Diffusheit der Markierungskante, und je kleiner der Wert ist, desto weniger Diffusheit tritt auf, und dadurch wird angezeigt, dass eine hervorragende Aufzeichnung durchgeführt wurde. Gemäß der beschleunigten Prüfung ist bekannt, dass wenn von der Kante der amorphen Markierung aus Kristallisation beginnt, der Jitterwert drastisch schlechter wird. Wenn das Ergebnis der beschleunigten Prüfung auf Raumtemperatur extrapoliert wird, wird die Lebensdauer auf 10 Jahre oder mehr verlängert, es ist also eine ausreichende Lebensdauer des optischen Aufzeichnungsmediums gesichert. Daher wurde bestätigt, dass die vorstehenden Initialisierungsbedingungen geeignet zum Erhalten eines optischen Aufzeichnungsmediums sind, das zur Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr befähigt ist, was ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist.
Optische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellt, außer dass das Legierungstarget zur Aufzeichnung durch Ag2In5Sb68Te25, Sb78Te22, Sb88Te12, In31,7Sb68,3 (von denen jedes in dem VERGLEICHSBEISPIEL verwendet wurde), Ga12Sb88, Ge16,7Sb83,3, von denen jedes ein Ausgangs-Phasenmaterial war, ersetzt wurde.
Diese optischen Aufzeichnungsmedien wurden bei einer konstanten Lineargeschwindigkeit von 8 m/s in Rotation versetzt, und ein Laserstrahl mit einer Energiedichte von 20 mW/μm² wurde bei einer Bewegung mit 36 μm/r radial eingestrahlt, um anfängliche Kristallisation durchzuführen. Mit diesen optischen Aufzeichnungsmedien wurde mit einem gleichen Verfahren, wie vorstehend beschrieben, Pulver-Röntgenstrahlbeugung durchgeführt. Zu Vergleichszwecken wurde die Pulver-Röntgenstrahlbeugung auch an dem Pulver von Sb durchgeführt. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse wird in 14 gezeigt. Jeder Peak von Ag2In5Sb68Te25, Sb78Te22 und In31,7Sb68,3 konnte exponentiell durch die kubische Struktur ausgedrückt werden. Sb88Te12, Ga12Sb88 und Ge16,7Sb83,3 konnten durch die hexagonale Struktur exponentiell ausgedrückt werden, welche ähnlich der Sb-Struktur ist.

Um die Kristallstruktur der Materialien zu vergleichen, wurden sämtliche Materialien einer Berechnung unterworfen, um die Gitterkonstante "a (Å)/(nm)" und die Gitterkonstante "c (Å)/(nm)" zu erhalten, wobei das Einheitsgitter von hexagonaler Struktur (gezeigt in 17) als die Norm betrachtet wurde, und auch die Kristallisationstemperatur Tc (°C), erhalten durch thermische Analyse, wird in TABELLE 6 gezeigt. Wenn das Verhältnis c/a 2,45 ist, entspricht dies einer kubischen Struktur. Bezüglich der Kristallisationstemperatur wurde ein einzelner Film als eine Aufzeichnungsschicht auf einem Glas erzeugt, die Temperatur des Films in amorpher Phase wurde um 10°C/min mit einem Differential-Scanningkalorimeter erhöht und beim Beginn der Kristallisation wurde die Temperatur, bei welcher die Kristallisation begann, als Kristallisationstemperatur genommen. Es ist möglich zu sagen, dass die amorphe Phase umso stabiler ist und auch die Kristallisation umso schwieriger ist, je höher die Kristallisationstemperatur ist. [TABELLE 6] Gitterkonstante

Zusammensetzungsverhältnis	a(Å)/(nm)	c(Å)/(nm)	c/a	Tc (°C)
Ag2In5Sb68Te25	4,339/0,4339	11,006/1,1006	2,537	179,5
Sb78Te22	4,402/0,4402	10,766/1,0766	2,445	120,5
Sb88Te12	4,3277/0,4327	11,116/1,1116	2,576	79,5
Sb	4,300/0,4300	11,273/1,1273	2,622	-
Ga12Sb88	4,240/0,4240	11,307/1,1307	2,667	194,5
Ge16,7Sb83,3	4,185/0,4185	11,320/1,1320	2,705	255,5
In31,7Sb58,3	4,323/0,4323	10,681/1,0618	2,456	114,1

Ag2In5Sb68Te25 war ein durch Zusatz von Ag und In als Zusatzelementen zu dem Stammphasenmaterial SbTe erhaltenes Material. Es ist bekannt, dass durch Erhöhen des Anteils von Sb bei dem Ausgangsmaterial SbTe die Geschwindigkeit zur Kristallisation des Materials erhöht wird. Es besteht jedoch der Nachteil, dass in dem eine erhöhte Menge von Sb enthaltenden Material die amorphe Phase bereits bei einer niedrigen Temperatur kristallisiert wird. Daher wird Aufzeichnung bei 18 m/s, der 5-fachen DVD-Geschwindigkeit, als Obergrenze betrachtet. Im Vergleich zu der niedrigen Kristallisationstemperatur von SbTe, wie 120,5°C, 79,5°C haben GaSb beziehungsweise GeSb eine hohe Temperatur von 194,5 und 255,5°C. Daher wurde gefunden, dass die amorphe Phase kaum kristallisiert wird und die Archivfestigkeit der amorphen Markierung gut ist. Diese Erscheinungen können aus der Materialstruktur erklärt werden. Es kann angenommen werden, dass sämtliche Materialien, welche in dem Beispiel der Pulver-Röntgenstrahlbeugung unterworfen wurden, Material waren, bei dem etwas zu Sb zugesetzt wurde. In dem Fall von Sb allein ist die Kristallisationstemperatur hoch, die Stabilität der amorphen Phase aber nicht gut, so dass die Kristallisation sogar bei Raumtemperatur verursacht wird. Daher kann es nicht als ein Material des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dann ist es vorstellbar, dass um die Stabilität der amorphen Phase zu verbessern, die Bindungsenergie durch Zusatz anderer Elemente als Sb verstärkt wird.
Beziehungen zwischen der Gitterkonstante a und der Kristallisationstemperatur werden in 16 gezeigt. Ein Material mit einer kleinen Gitterkonstante "a" hat eine starke kovalente Bindungsenergie. Um die amorphe Phase thermisch zu kristallisieren, wird daher eine große Energie benötigt, um die kovalente Bindung zu brechen und ein Netzwerk wieder aufzubauen. Daher ist es verständlich, dass die Kristallisationstemperatur verhältnismäßig hoch ist.
(PROBENBEISPIEL A-1)
Das in BEISPIEL A-1 erhaltene optische Aufzeichnungsmedium wurde bei einer konstanten Lineargeschwindigkeit von 2 m/s in Rotation versetzt, und ein Laserstrahl mit einer Energiedichte von 4,5 mW/μm² wurde bei einer Bewegung mit 36 μm/r radial eingestrahlt, um anfängliche Kristallisation durchzuführen.
In dem Zustand, wo die verbundenen Teile des optischen Aufzeichnungsmediums physikalisch abgetrennt waren und die Aufzeichnungsschicht zur obersten Fläche wurde, wurde die Röntgenstrahlbeugung in der Ebene wie im Fall von BEISPIEL A-5 durchgeführt. Das heißt, der Röntgenstrahl trat beinahe parallel zu der Substratoberfläche ein (Einfallswinkel: 0,2° bis 0,5°), und die Probe (das optische Aufzeichnungsmedium) wurde um 45° gedreht, um das Röntgenstrahlbeugungsspektrum zu messen. 17 zeigt ein Ergebnis einer Messung, bei welcher der Einfallswinkel des Röntgenstrahls parallel zu der Nachführrichtung auf 0° eingestellt war und die Probe um 45° bis 135° gedreht wurde.
Durch Verwendung der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung wie in BEISPIEL A-1 verwendet wurde das vorstehende optische Aufzeichnungsmedium, auf welchem anfängliche Kristallisation durchgeführt worden war, der Aufzeichnung unter den gleichen Bedingungen wie denjenigen von BEISPIEL A-1 unterworfen. Als ein Ergebnis waren im Vergleich zu BEISPIEL A-1 Reflexionsgrad und Modulationsgrad niedrig, nämlich 17% beziehungsweise 0,55 (55%). Dies liegt daran, dass das Material wenig Orientierung aufweist und im Vergleich zu BEISPIEL A-1 eine schlechte Kristallisation aufweist, was niedrigen Reflexionsgrad und niedrigen Modulationsgrad zur Folge hat.
(BEISPIEL A-6)
Mit dem in der gleichen Weise wie in BEISPIEL A-1 hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium wurde ein Aufzeichnungstest unter Verwendung eines optischen Systems mit einer LD (Laserdiode) mit einer Wellenlänge von 660 nm und der NA von 0,65 durchgeführt, wobei die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit 28 m/s war, Pe/Pw mit einem Laserstrahl mit einem Pulszug wie in 6 gezeigt 0,2 war und Pw verändert wurde. Die Ergebnisse werden in 18 gezeigt.
Dieser Test wurde durch 10-maliges DOW (direktes Überschreiben) von einzelnen Markierungen von 3T, 6T, 8T beziehungsweise 14T mit der EFM+– Modulation aufgezeichnet, welche das Modulationssystem der DVD ist. Dann wurden die erhaltenen C/N-Verhältnisse aufgenommen. Für die 8T-Markierung wurde ein anderes Ergebnis in dem Fall ebenfalls aufgetragen, wo Aufzeichnung nur einmal durchgeführt wurde (anfängliche Aufzeichnung durchgeführt wurde). Der zur Aufzeichnung verwendete Puls wurde in jedem Ts optimiert, und die Pulszahl, Pulsbreite und die Breite des Pb-Niveaus wurden für diese Verwendung optimiert.
Bei dem optischen Aufzeichnungsmedium, in welchem Ga12Sb88 als ein Aufzeichnungsmaterial in einer Aufzeichnungsschicht verwendet wird, wird zur Sicherstellung eines C/N-Verhältnisses von 30 dB oder mehr eine Aufzeichnungsenergie (Pw) von 15 mW oder mehr benötigt, und wenn für noch stabilere Aufzeichnung eine Aufzeichnungseigenschaft von 45 dB oder mehr erhalten werden soll, wird die Aufzeichnungsenergie (Pw) von etwa 20 mW oder mehr benötigt.
Bei dem in diesem BEISPIEL A-6 verwendeten optischen System muss der Strahldurchmesser etwa 0,9 Mikron betragen, um 1/e² Strahlenergie zu erhalten. Daher wurde herausgefunden, dass bei der zur Aufzeichnung benötigten Aufzeichnungsenergie (Pw) die Energiedichte des Strahls mindestens 20 mW/μm² und bevorzugter 30 mW/μm² oder mehr betragen muss.
(BEISPIEL A-7)
Unter Verwendung des in BEISPIEL A-1 hergestellten optischen Aufzeichnungsmediums wurde unter Verwendung des in 6 gezeigten Pulsstrahls bei der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s, 28 m/s und 35 m/s Aufzeichnung durchgeführt. In 19 wird gezeigt, dass C/N-Verhältnisse der Aufzeichnung aufgetragen wurden. In 20 wird gezeigt, dass die Verhältnisse von Löschenergie (Pe) und Peakenergie (Pw) bei jeder der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeiten jeweils optimiert waren, und die Energiebedingung, bei welcher das C/N-Verhältnis maximal wurde, wurde in Bezug auf die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeiten aufgetragen.
Ähnlich wie im Fall von BEISPIEL A-6 wurde die Pulszahl in Bezug auf jede Ts bei jeder der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeiten verändert, und die optimierte Anzahl wurde verwendet. Zur Aufzeichnung wurde das EFM+– Modulationssystem verwendet, und diese Ergebnisse wurden durch zufallsmäßiges Aufzeichnen von jeder Ts erhalten.
Bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s erfüllte bei Veränderung von Pe/Pw der Bereich zum Erhalten von einem hervorragenden C/N-Verhältnis die Beziehung 0,42 ≤ Pe/Pw ≤ 0,65. Insbesondere wenn eine Beziehung von etwa 0,47 ≤ Pe/Pw ≤ 0,60 erfüllt wird, konnte das C/N-Verhältnis 50 dB werden. Ferner erfüllte bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 35 m/s der Bereich zum Erhalten von einem hervorragenden C/N-Verhältnis die Beziehung 0,10 ≤ Pe/Pw ≤ 0,25. Insbesondere wenn eine Beziehung von etwa 0,13 ≤ Pe/Pw ≤ 0,22 erfüllt wird, konnte das C/N-Verhältnis 50 dB werden. Da es möglich ist, jede lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit innerhalb des Bereichs von 10 m/s bis 35 m/s zu verwenden, beträgt der Bereich von Pe/Pw zum Erhalten einer hervorragenden Aufzeichnungseigenschaft bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s bis 35 m/s 0,10 ≤ Pe/Pw ≤ 0,65, und vorzugsweise 0,13 ≤ Pe/Pw ≤ 0,60.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Kapazität entsprechend derjenigen der DVD-ROM bereitzustellen, und Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen amorpher Materialphase (amorphe Phase) und kristalliner Phase der Aufzeichnungsschicht kann sogar bei der Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr erreicht werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, auf welchem Aufzeichnung und Löschung bei der Lineargeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr durchgeführt werden können.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, auf welchem wiederholte Aufzeichnung bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 4-facher DVD-Geschwindigkeit (14 m/s) oder mehr durchgeführt werden kann.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, auf welchem wiederholte Aufzeichnung bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 8-facher DVD-Geschwindigkeit (28 m/s) oder mehr durchgeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem hohen Modulationsgrad bereitzustellen, indem die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf 5 nm bis 25 nm und bevorzugter 8 nm bis 20 nm eingestellt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer Kapazität entsprechend derjenigen der DVD-ROM und auf welchem Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung sogar bei der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr durchgeführt werden kann, bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Sputtertarget zum Herstellen eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer Kapazität entsprechend derjenigen der DVD-ROM bereitzustellen, auf welchem Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung sogar bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr durchgeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, mit dem stabile Aufzeichnung durchgeführt werden kann.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, mit dem bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 10 m/s oder mehr ein hohes C/N-Verhältnis ermöglicht wird.
(BEISPIEL B-1)
Auf ein 0,6 mm dickes Polycarbonat-Substrat, das eine mäandernde Führungsrille mit einem Spurabstand von 0,74 μm, einem Mäandermaß von 35 nm und einer Rillenbreite von 0,25 μm aufweist, wurde eine 65 bis 85 nm dicke erste dielektrische Schicht (erste Schutzschicht), unter Verwendung von einem ZnS·SiO₂-Mischtarget (SiO₂ 20 Mol-%), eine 15 bis 20 nm dicke Aufzeichnungsschicht, welche Ga0,1Sb0,9 enthält, eine 12 nm dicke zweite dielektrische Schicht unter Verwendung der gleichen Materialien wie diejenigen der ersten dielektrischen Schicht, eine 2 nm bis 8 nm dicke dritte dielektrische Schicht unter Verwendung eines SiC-Targets und eine 80 nm bis 150 nm dicke Reflexionsschicht unter Verwendung eines Ag-Targets mit dem Sputterverfahren in dieser Reihenfolge angeordnet. Eine UV-härtbare Harzschicht (Überzugsschicht) wurde durch Schleuderbeschichtung auf der Reflexionsschicht angeordnet. Danach wurde unter Verwendung des UV-härtbaren Harzes ein 0,6 mm dickes zweites Polycarbonat-Substrat auf der Reflexionsschicht angebracht. Daraufhin wurden die Schichten mit einem Laserdiodenstrahl mit einer Energie von 130 W·sec/Scheibe getempert (initialisiert). Demgemäß wurde das Aufzeichnungsmaterial, welches direkt nach dem Sputtern amorph gewesen war, kristallisiert und so wurde ein optisches Aufzeichnungsmedium hergestellt (in BEISPIEL B-1 hatte die zweite Schutzschicht eine Doppelschichtstruktur, welche die erste dielektrische Schicht und die dritte dielektrische Schicht beinhaltete).

Das Folgende sind Film-(Schicht)-Erzeugungsbedingungen durch die Sputtervorrichtung für jede der Schichten.

	Eingangsenergie	Ar-Gasdruck (Luftdruck in der Filmerzeugungskammer)
Erste und zweite dielektrische Schicht	3 kW	2 mTorr
Aufzeichnungsschicht	1 kW	2 mTorr
Dritte dielektrische Schicht	1 kW	2 mTorr
Reflexionsschicht	5 kW	2 mTorr

Die Dicke der ersten dielektrischen Schicht wurde so eingestellt, dass ein ähnlicher Reflexionsgrad Rg erhalten wurde. Auf dem so erhaltenen optischen Aufzeichnungsmedium wurde Aufzeichnung bei unterschiedlichen linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeiten durchgeführt, und der Modulationsgrad wurde unter Verwendung eines Aufzeichnungssystems mit einem Laserstrahl der Wellenlänge 650 nm bis 665 nm, Linsen-NA 0,65 gemessen, um eine Aufzeichnungsdichte entsprechend derjenigen der DVD zu haben. Es wurde gefunden, dass der aufzeichenbare Bereich der Lineargeschwindigkeit so breit wie 6 m/s bis 40 m/s war.
Es wurde auch bestätigt, dass Aufzeichnung durchgeführt werden konnte, wenn der Modulationsgrad (M) zwischen dem Reflexionsgrad am unaufgezeichneten Raumteil "Rg" und der Reflexionsgrad an der Aufzeichnungsmarkierung (dem aufgezeichneten Teil) "Rb", 4,0 oder mehr war.
Es wurde die Veränderung der Jitter-Eigenschaften je nach der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit gemessen. Hier wurde die Veränderung der Jitter-Eigenschaften durch σ/Tw/%) ausgedrückt, was eine Diffusheit der Markierungskante in Bezug auf einen Kanalzyklus "Tw" ist.
Die Ergebnisse der Messungen werden in 21 gezeigt. Wenn der Jitterwert von 10% oder weniger als eine ausreichende lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit definiert wird, wie aus den Ergebnissen der Messung erkannt werden kann, so wurde gefunden, dass ein ausreichender Jitterwert bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit ähnlich der durch den Modulationsgrad (M) erhaltenen erreicht werden konnte.
Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt.
(BEISPIEL B-2)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 beschrieben hergestellt, außer dass das Material der Aufzeichnungsschicht durch Ge0,03(Ga0,1 Sb0,9)Sb0,97 ersetzt wurde, in welchem der Gehalt von Ge 3 Atom-%, der Gehalt von Ga 10 Atom-% und der Gehalt von Sb 97 Atom-% in der Aufzeichnungsschicht war.
Aufzeichnung in dem optischen Aufzeichnungsmedium wurde mit dem gleichen System wie in BEISPIEL B-1 verwendet durchgeführt. Es wurde herausgefunden, dass der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit, mit welcher Aufzeichnung durchgeführt werden konnte, so breit wie 4 m/s bis 37 m/s war.
Die Veränderung der Jitter-Eigenschaften je nach der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 gemessen. Die Ergebnisse der Messung werden in 21 gezeigt.
Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt.
Ferner wurde mit dem in BEISPIEL B-2 hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium, zusammen mit dem in BEISPIEL B-1 hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium, ein Archivfestigkeitstest bei der hohen Temperatur von 80°C und der hohen Feuchtigkeit von 85% durchgeführt. Das Ergebnis zeigte einen Anstieg der Jittereigenschaft der Aufzeichnungsmarkierung wie folgt. Für das optische Aufzeichnungsmedium von BEISPIEL B-1 war die Anstiegsrate nach Ablauf von 300 Stunden 5%, wogegen für das optische Aufzeichnungsmedium von BEISPIEL B-2 die Anstiegsrate 1% oder weniger war. Es wurde also gefunden, dass Zusatz von Ge wirksam zur Verbesserung der Archivfestigkeit war.
Es wurde auch herausgefunden, dass wenn die Zusatzmenge von Ge 1% oder mehr war, diese nicht wirksam war, und dass der aufzeichenbare Bereich der Lineargeschwindigkeit enger wurde, wenn die Zusatzmenge anstieg.
Je nach dem angestrebten Bereich der Lineargeschwindigkeit beträgt jedoch die Zusatzmenge von Ge vorzugsweise 0,1 oder weniger im Atomverhältnis, und bevorzugter 0,07 oder weniger im Atomverhältnis.
(BEISPIEL B-3)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 beschrieben hergestellt, außer dass das Material der Aufzeichnungsschicht durch Ge0,03In0,05(Ga0,1Sb0,9)Sb0,92 ersetzt wurde.
Aufzeichnung in dem optischen Aufzeichnungsmedium wurde mit dem gleichen System wie in BEISPIEL B-1 verwendet durchgeführt. Es wurde herausgefunden, dass der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit so breit wie 6 m/s bis 43 m/s war.
Es wurde gefunden, dass der Zusatz von In wirksam zur Verbesserung des Bereichs der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit war. Es wurde auch herausgefunden, dass Zusatz von Mn oder Al an Stelle von In ebenfalls zum Erhalten der guten linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit wirksam war.
Je nach dem angestrebten Bereich der Lineargeschwindigkeit beträgt jedoch die Zusatzmenge von In, Mn oder Al vorzugsweise 0,15 oder weniger im Atomverhältnis, und bevorzugter 0,1 oder weniger im Atomverhältnis, weil die übermäßig große Zusatzmenge von In, Mn oder Al bei wiederholter Wiedergabe sogar bei einem Laserstrahl niedriger Energie Kristallisation verursacht.
Die Veränderung der Jitter-Eigenschaften je nach der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 gemessen. Die Ergebnisse der Messung werden in 21 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass unter dem Gesichtspunkt des Jitterwertes der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit breit war. Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt.
(BEISPIEL B-4)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 beschrieben hergestellt, außer dass das Material der Aufzeichnungsschicht durch Ge0,03Ag0,02(Ga0,1 Sb0,9)Sb0,95 ersetzt wurde.
Aufzeichnung in dem optischen Aufzeichnungsmedium wurde mit dem gleichen System wie in BEISPIEL B-1 verwendet durchgeführt. Es wurde herausgefunden, dass der Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit so breit wie 4 m/s bis 35 m/s war.
Sogar mit einer um etwa 10% geringeren Energie des Laserstrahls wurde ein demjenigen von BEISPIEL B-2 entsprechender Modulationsgrad erhalten.
Es wurde auch gefunden, dass Zusatz von Cu, Au oder N an Stelle von Ag ebenfalls wirksam war, um die entsprechende lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhalten.
Je nach dem angestrebten Bereich der Lineargeschwindigkeit beträgt jedoch die Zusatzmenge von Ag, Cu, Au oder N vorzugsweise 0,05 oder weniger im Atomverhältnis, und bevorzugter 0,03 oder weniger im Atomverhältnis, weil die übermäßig große Zusatzmenge von Ag, Cu, Au oder N einen engeren Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit bewirkt.
Die Veränderung der Jitter-Eigenschaften je nach der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 gemessen. Die Ergebnisse der Messung werden in 21 gezeigt. Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt.
(BEISPIEL B-5)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium mit dem gleichen Aufzeichnungsmaterial wie in BEISPIEL B-1 wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 beschrieben hergestellt, außer dass die Dicke der ersten dielektrischen Schicht (ersten Schutzschicht) zu 105 nm, 120 nm und 80 nm verändert wurde.
Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt. Dabei war die Dicke der Aufzeichnungsschicht 16 nm.
Die Beziehung zwischen der ersten dielektrischen Schicht, dem Reflexionsgrad und dem Modulationsgrad bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 35 m/s (Wellenlänge des Laserstrahls war 660 nm) wurde ferner ausführlich gemessen. Das Ergebnis wird in 22 gezeigt.
Es wurde aus der Messung herausgefunden, dass ein übermäßig hoher Reflexionsgrad den Modulationsgrad verschlechtert. Es wurde auch herausgefunden, dass der Reflexionsgrad und der Modulationsgrad durch die Dicke der ersten dielektrischen Schicht verbessert werden konnten. In dem BEISPIEL B-5 wurde der Modulationsgrad 0,4 oder mehr, wenn der Reflexionsgrad 30% oder mehr war. Hierbei war der Jitterwert innerhalb 10%, was aufzeichenbar war. Die Dicke der ersten dielektrischen Schicht war etwa 107 nm (0,162 λ). Wenn die Dicke der ersten dielektrischen Schicht 120 nm war, war der Reflexionsgrad mehr als 30%, und der Modulationsgrad (M) war weniger als 0,4.
Wenn andererseits die Dicke der ersten dielektrischen Schicht 60 nm war, so war der Reflexionsgrad so niedrig wie etwa 16%. Bei der Bedingung der Dicke der ersten dielektrischen Schicht und des Reflexionsgrades ergaben die Ergebnisse einen großen Wert für den Modulationsgrad und gute Jitterwerte.
(BEISPIEL B-6)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL B-1 beschrieben hergestellt, außer dass die Dicke der ersten dielektrischen Schicht (ersten Schutzschicht) zu 60 nm verändert wurde. Reflexionsgrad und Jitterwert wurden bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 35 m/s (Wellenlänge des Laserstrahls war 660 nm) gemessen, wobei die Dicke der Aufzeichnungsschicht des in BEISPIEL B-6 hergestellten optischen Aufzeichnungsmediums verändert wurde. Die Ergebnisse werden in 23 und 24 gezeigt.
Wie die Ergebnisse zeigen, wurde herausgefunden, dass ein übermäßig niedriger Reflexionsgrad die Jittereigenschaften verschlechterte. Es wurde auch herausgefunden, dass Rückgang des Reflexionsgrades und Verschlechterung der Jittereigenschaften in einer Beziehung zu der Dicke der Aufzeichnungsschicht standen, und dass eine übermäßig dünne Aufzeichnungsschicht den Rückgang des Reflexionsgrades und Verschlechterung der Jittereigenschaften verursachte. Bei dem Aufzeichnungsmaterial des BEISPIELS B-6 musste die Dicke der Aufzeichnungsschicht etwa 10 nm (0,015 λ) oder mehr betragen, um einen ausreichenden Reflexionsgrad (einen Reflexionsgrad von 12% oder mehr) zu erhalten. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht von 12 nm (0,018 λ) oder mehr trug zu den guten Jittereigenschaften bei.
Die Ergebnisse der Messung des Jitterwertes nach 10-maligem Überschreiben, der Modulationsgrad (M), der Reflexionsgrad an einem unaufgezeichneten Raumteil, "Rg(%)" und der Reflexionsgrad an einer aufgezeichneten Markierung, "Rb(%)" bei einer linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 15 m/s, 25 m/s und 35 m/s werden in TABELLE 7 gezeigt. Dabei war die Dicke der Aufzeichnungsschicht 7 nm. Mit den hier bereitgestellten Bedingungen konnte Aufzeichnung unter den Gesichtspunkten von Modulationsgrad (M) und Jitterwert nicht durchgeführt werden. In der folgenden TABELLE 7 bedeutet "PL" die Dicke der Aufzeichnungsschicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das auf einen breiten Bereich von Aufzeichnungsgeschwindigkeiten zur DVD-Aufzeichnung von 1X bis 10X oder mehr vorbereitet ist. Als ein Ergebnis ermöglicht es eine Aufzeichnung in kurzer Zeit, wenn ein Anwender Inhalte eingibt. Ferner ist es in einem bestimmten System möglich, Aufzeichnung während einer Echtzeit-Wiedergabe durchzuführen. Daher kann es den Komfort eines Aufzeichnungssystems verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wo die Aufzeichnungsschicht ferner mindestens ein Element wie Ge oder dergleichen umfasst, werden der Modulationsgrad und die Archivfestigkeit einer Aufzeichnungsmarkierung weiter verbessert, wodurch ein optisches Aufzeichnungsmedium nur eine geringe Menge Aufzeichnungsenergie verwenden muss.
Die folgenden BEISPIELE C-1 bis C-11 und VERGLEICHSBEISPIELE C-1 bis C-2 beschreiben einen Fall, wo ein Laserstrahl mit kurzer Wellenlänge als der Laserstrahl zur Aufzeichnung verwendet wurde.
(BEISPIELE C-1 bis C-11, VERGLEICHSBEISPIELE C-1 bis C-2)
Auf einem 0,6 mm dicken Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 12 cm, welches auf einer Oberfläche davon Unregelmäßigkeit für eine aus einer kontinuierlichen Rille gebildete Spurnachführung aufweist, wurden nacheinander eine 100 nm dicke ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als einer ersten Schutzschicht, eine 12 nm dicke Aufzeichnungsschicht unter Verwendung eines Zusammensetzungs-Targets wie in TABELLE 8 und TABELLE 9 gezeigt, 20 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine zweite Schutzschicht und eine 140 nm dicke Schicht aus Ag-Pd (1 Atom-%)-Cu(1 Atom-%) als eine Reflexionsschicht angeordnet. Zur Erzeugung dieser Schichten wurde ein Sputterverfahren in Argongas-Atmosphäre verwendet.
Auf die Reflexionsschicht wurde unter Verwendung einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung eine Überzugsschicht bereitgestellt, und so ein optisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Daraufhin wurde die Aufzeichnungsschicht des optischen Auf zeichnungsmediums unter Verwendung einer Initialisierungsvorrichtung mit einem Halbleiterlaser von großem Durchmesser der Initialisierung unterworfen.

Für jedes der so hergestellten optischen Aufzeichnungsmedien wurde Aufzeichnung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Bei der Aufzeichnung wurden unter der Bedingung einer Lineargeschwindigkeit von 0,18 μm/bit der Jitterwert und der Modulationsgrad (M) und Jitterwert und Modulationsgrad (M) nach 1000 mal Aufzeichnung gemessen. Die Ergebnisse werden in TABELLE 8 und TABELLE 9 gezeigt. <Aufzeichnungsbedingung>

– Wellenlänge des Laserstrahls	407 nm
– Numerische Apertur NA	0,65
– Lineargeschwindigkeit	5,7 m/s, 17,1 m/s und 34,2 m/s
– Spurabstand	0,40 μm

[TABELLE 8] Aufzeichnungsexperiment eines optischen Aufzeichnungsmediums

	Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht (Atom-%)	Lineargeschwindigkeit (m/s)	Jitterwert (%) nach Überschreiben		Modulationsgrad nach Überschreiben
	Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht (Atom-%)	Lineargeschwindigkeit (m/s)	1 mal	1000 mal	1 mal	1000 mal
Bsp. C-1	Ga12Sb88	5,7	6,8	7,0	0,69 (69%)	0,68 (68%)
		17,1	6,9	7,1	0,67 (67%)	0,67 (67%)
		34,2	7,0	7,4	0,66 (66%)	0,65 (65%)
Bsp. C-2	Ga5Sb95	5,7	7,2	7,8	0,68 (68%)	0,69 (69%)
		17,1	7,5	7,8	0,68 (68%)	0,68 (68%)
		34,2	7,6	7,9	0,64 (63%)	0,65 (65%)
Bsp. C-3	Ga20Sb80	5,7	7,3	7,5	0,68 (68%)	0,67 (67%)
		17,1	7,4	7,6	0,65 (65%)	0,65 (65%)
		34,2	7,6	7,9	0,65 (65%)	0,65 (65%)
Bsp. C-4	Ga11Sb84Ge5	5,7	6,7	6,8	0,7 (70%)	0,69 (69%)
		17,1	6,8	7,0	0,7 (70%)	0,7 (70%)
		34,2	7,0	7,4	0,69 (69%)	0,68 (68%)
Bsp. C-5	Ga12Sb85In3	5,7	7,1	7,4	0,65 (65%)	0,65 (65%)
		17,1	7,2	7,5	0,65 (65%)	0,66 (66%)
		34,2	7,5	7,9	0,63 (63%)	0,63 (63%)
Bsp. C-6	Ga12Sb85Zn3	5,7	7,2	7,5	0,69 (69%)	0,69 (69%)
		17,1	7,4	7,8	0,69 (69%)	0,7 (70%)
		34,2	7,6	7,9	0,67 (67%)	0,68 (68%)

[TABELLE 9]

Bsp. C-7	Ga10Sb83Mn3Ag4	5,7	7,3	7,5	0,66 (66%)	0,67 (67%)
		17,1	7,5	7,6	0,65 (65%)	0,65 (65%)
		34,2	7,7	8,0	0,65 (65%)	0,66 (66%)
Bsp. C-8	Ga10Sb83Ge3Cu4	5,7	7,1	7,3	0,71 (71%)	0,7 (70%)
		17,1	7,2	7,5	0,7 (70%)	0,7 (70%)
		34,2	7,5	7,8	0,68 (68%)	0,67 (67%)
Bsp. C-9	Ga10Sb83In3N4	5,7	7,3	7,4	0,65 (65%)	0,64 (64%)
		17,1	7,5	7,7	0,65 (65%)	0,65 (65%)
		34,2	7,7	7,8	0,63 (63%)	0,64 (64%)
Bsp. C-10	Ga6Sb80Mn7Ag7	5,7	11,1	15,4	0,67 (67%)	0,66 (66%)
		17,1	11,2	16,2	0,65 (65%)	0,16 (61%)
		34,2	12,0	16,8	0,52 (52%)	0,48 (48%)
Bsp. C-11	Ga9Sb80Ge3Ag8	5,7	9,8	11,0	0,64 (64%)	0,63 (63%)
		17,1	9,9	11,8	0,63 (63%)	0,63 (63%)
		34,2	9,9	12,3	0,6 (60%)	0,62 (62%)
Vergl. -Bsp. C-1	Ga50Sb50	5,7	15,2	18,2	0,38 (38%)	0,35 (35%)
		17,1	16,0	19,0	0,34 (34%)	0,34 (34%)
		34,2	17,1	19,0	0,3 (30%)	0,29 (29%)
Vergl. -Bsp. C-2	Ga22Sb78	5,7	12,5	15,6	0,57 (57%)	0,58 (58%)
		17,1	12,7	16,7	0,55 (55%)	0,56 (56%)
		34,2	13,0	17,9	0,54 (54%)	0,55 (55%)

Wie in TABELLE 8 und TABELLE 9 angezeigt, wurde herausgefunden, dass bei den optischen Aufzeichnungsmedien gemäß den Beispielen C-1 bis C-9 der vorliegenden Erfindung Jitterwert und Modulationsgrad hervorragend waren und dass diese sogar bei einer hohen Lineargeschwindigkeit eine hervorragende Überschreibungseigenschaft hatten. Im Übrigen erreichte das optische Aufzeichnungsmedium noch den Jitterwert und den Modulationsgrad, sogar wenn die Dicke von jeder der Schichten innerhalb eines Bereiches von 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,5 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,05 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,055 λ 0,10 λ ≤ t4;verändert wurde, wobei "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht bedeutet, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht bedeutet, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht bedeutet und "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht bedeutet.
Andererseits zeigten die optischen Aufzeichnungsmedien der VERGLEICHSBEISPIELE C-1 und C-2, wo die Aufzeichnungsschicht Ga und Sb umfasste und der Gehalt von Sb 80 Atom-% bis 95 Atom-%, bezogen auf den Gesamtgehalt von Sb war, keinen ausreichenden Modulationsgrad oder sie zeigten das Ergebnis, dass der Jitterwert groß war, obwohl sie einen ausreichenden Modulationsgrad aufwiesen. Weiterhin zeigten die optischen Aufzeichnungsmedien der BEISPIELE C-10 und C-11, wo weniger als 90% von Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht enthalten war, verschlechterte Ergebnisse verglichen mit den optischen Aufzeichnungsmedien der BEISPIELE C-1 bis C-9, wo 90% oder mehr von Ga und Sb in der Schutzschicht enthalten waren.
Weiterhin wurde abgesehen von den vorstehenden Beispielen herausgefunden, dass hervorragende Eigenschaften wie Verbesserung der Archivfestigkeit und Aufzeichnungsempfindlichkeit erhalten wurden, indem mindestens eines ausgewählt aus Au, B, Al, Si, Sn, Pb, Bi, La, Ce, Gd und Tb der Aufzeichnungsschicht zugesetzt wurde.
(BEISPIEL C-10)
Auf einem 1,1 mm dicken Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 12 cm, welches auf einer Oberfläche davon Unregelmäßigkeit für eine aus einer kontinuierlichen Rille gebildete Spurnachführung aufweist, wurden nacheinander eine 120 nm dicke Schicht aus Ag-Pd (1 Atom-%)-Cu(1 Atom-%) als eine Reflexionsschicht, 15 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine zweite Schutzschicht, 12 nm dickes Ga11Sb84Ge als eine Aufzeichnungsschicht und 100 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine erste Schutzschicht angeordnet. Zur Abscheidung dieser Schichten wurde ein Sputterverfahren in Argongas-Atmosphäre verwendet.
Auf die erste Schutzschicht wurde mittels einer 50 μm dicken Klebfolie ein 50 μm dicker Polycarbonatfilm laminiert und so eine 0,1 mm dicke Lichtdurchlässigkeitsschicht erzeugt, und derart wurde ein optisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Daraufhin wurde die Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung einer Initialisierungsvorrichtung mit einem Halbleiterlaser von großem Durchmesser der Initialisierung unterworfen.
Auf dem so hergestellten optischen Aufzeichnungsmedien wurde Aufzeichnung unter in dem Folgenden gezeigten Bedingung durchgeführt. <Aufzeichnungsbedingung>

Wellenlänge des Laserstrahls 407 nm

Numerische Apertur NA 0,85

Lineargeschwindigkeit 5,7 m/s, 17,1 m/s und 34,2 m/s

Spurabstand 0,32 μm
Auf jedem hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium wurde Aufzeichnung gemäß den folgenden Bedingungen durchgeführt. Bei der Aufzeichnung wurden unter der Bedingung einer Lineargeschwindigkeit von 0,13 μm/bit der Jitterwert und der Modulationsgrad (M) und Jitterwert und Modulationsgrad (M) nach 1000 mal Aufzeichnung gemessen. Es wurde herausgefunden, dass Jitterwert und Modulationsgrad hervorragend waren und das optische Aufzeichnungsmedium innerhalb einer Lineargeschwindigkeit von 5,7 m/s bis 34,2 m/s eine hervorragende Überschreibungseigenschaft hatte. Im Übrigen wurden die vorstehenden Eigenschaften erhalten, sogar wenn die Dicken von jeder Schicht innerhalb der Beschränkung der vorliegenden Erfindung verändert wurden.
(BEISPIEL C-11)
Auf einem 0,6 mm dicken Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 12 cm, welches auf einer Oberfläche davon Unregelmäßigkeit durch eine aus einer kontinuierlichen Rille mit einem Spurabstand von 0,4 μm gebildete Spurnachführung aufweist, wurden 150 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine erste Schutzschicht und 10 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine zweite Schutzschicht, 10 nm dickes Ag-Pd (1 Atom-%)-Cu(1 Atom-%) als eine Reflexionsschicht und eine 200 nm dicke Wärmeabführschicht, welche AlN enthielt, nacheinander angeordnet, um eine erste Informationsschicht zu erzeugen. Die Lichtdurchlässigkeit der ersten Informationsschicht war 42%, wenn der Laserstrahl eine Wellenlänge von 407 nm hatte.
Auf der ersten Informationsschicht wurde mit dem Photopolymerisationsverfahren eine transparente Schicht erzeugt, welche Unregelmäßigkeit durch eine aus einer kontinuierlichen Rille mit einem Spurabstand von 0,4 μm gebildete Spurnachführung aufwies. Die Dicke der transparenten Schicht betrug 30 μm. Auf die transparente Schicht wurde 40 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine erste Schutzschicht, 12 nm dickes Ga11Sb84Ge5 als eine zweite Aufzeichnungsschicht, 15 nm dickes ZnS·SiO₂ (20 Mol-%) als eine zweite Schutzschicht und 150 nm dickes Ag-Pd (1 Atom-%)-Cu(1 Atom-%) als eine Reflexionsschicht nacheinander aufgebracht, um eine zweite Informationsschicht zu erzeugen. Zur Abscheidung dieser Schichten wurde ein Sputterverfahren in Argongas-Atmosphäre verwendet.
Auf der zweiten Informationsschicht wurde unter Verwendung einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung eine Überzugsschicht bereitgestellt und so ein optisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Daraufhin wurde die Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung einer Initialisierungsvorrichtung mit einem Halbleiterlaser von großem Durchmesser der Initialisierung unterworfen.
Unter im Folgenden gezeigten Bedingungen wurde auf dem doppelschichtigen optischen Aufzeichnungsmedium Aufzeichnung durchgeführt. <Aufzeichnungsbedingung>

– Wellenlänge des Laserstrahls 407 nm

– Numerische Apertur NA 0,65

– Lineargeschwindigkeit 17,1 m/s
Bei der Aufzeichnung wurden unter der Bedingung einer Lineargeschwindigkeit von 0,18 μm/bit der Jitterwert und der Modulationsgrad (M) und Jitterwert und Modulationsgrad (M) nach 1000 mal Aufzeichnung gemessen.
Zusätzlich musste gemäß einem von den vorstehenden Beispielen getrennten Experiment der Lichtdurchlässigkeitsgrad der ersten Informationsschicht 40% oder mehr sein, um Aufzeichnung und Wiedergabe in der zweiten Informationsschicht in einem guten Zustand durchzuführen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem großen Modulationsgrad bereitzustellen, das sogar wenn ein Laserstrahl mit der Wellenlänge von 350 nm bis 450 nm verwendet wird, hervorragende Leistung bei Aufzeichnung und Wiedergabe und ferner eine gute Überschreibungseigenschaft zeigt, indem Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht verwendet werden und deren Zusammensetzungsverhältnis beschränkt wird. Überdies ist es durch Definieren der Dicke von jeder der Schichten möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer hervorragenden Aufzeichnungsempfindlichkeit zu erreichen.
Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann mit der kürzeren Wellenlänge eines Laserstrahls umgehen und ebenfalls mit einer optischen Aufnahmevorrichtung umgehen, die eine hohe numerische Apertur (NA) hat. Daher kann Aufzeichnung mit einer hohen Dichte durchgeführt werden, und so wird die Aufzeichnungskapazität vergrößert.
Die folgenden BEISPIELE D-1 bis D10 und VERGLEICHSBEISPIELE D-1 und D-4 zeigen einen Aspekt der vorliegenden Erfindung an, wobei die Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums Ga, Sb, Ri und Rh enthält.
(BEISPIELE D-1 bis D-10, VERGLEICHSBEISPIELE D-1 bis D-4)
Um ein optisches Aufzeichnungsmedium mit der in TABELLE 10 gezeigten Zusammensetzung herzustellen, wurden auf einem 0,6 mm dicken Polycarbonat-Substrat mit einem Spurabstand von 0,7 μm, einer Rillentiefe von 400 Å (40 nm) und einem Durchmesser von 120 mm eine erste Schutzschicht (Dicke 700 Å (70 nm)), eine Aufzeichnungsschicht (Dicke 150 Å (15 nm)), eine zweite Schutzschicht (Dicke 250 Å (25 nm)), und eine Reflexionsschicht (Dicke 1000 Å (100 nm)) nacheinander mit einem Sputterverfahren erzeugt, und ferner wurde auf der Reflexionsschicht eine umgebende Schutzschicht mit dem Schleuderbeschichtungsverfahren bereitgestellt. Daraufhin wurde, nachdem das so erhaltene optische Aufzeichnungsmedium der anfänglichen Kristallisation unterworfen worden war, die Signaleigenschaft des optischen Aufzeichnungsmediums bewertet. Um die Reaktion auf eine höhere lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu bewerten, wurden Bewertungsumstände wie folgt festgelegt: Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit und Aufzeichnungsenergie waren 3,5 m/s (10 mW), 15 m/s (16 mW), 25 m/s (26 mW) beziehungsweise 35 m/s (36 mW). Die Wellenlänge des Aufzeichnungs-Laserstrahls war 650 nm, Überschreibung wurde mit dem Zufallsmuster der EFM (Acht-zu-Vierzehn-Modulation) wiederholt. Die Auswertung der wiedergegebenen Signaleigenschaft wurde mit dem Jitterwert des 3T-Signals und dem Modulationsgrad von einem 14T-Signal durchgeführt. Die Archivfestigkeit wurde mit dem Jitterwert des 3T-Signals und dem Modulationsgrad von einem 14T-Signal nach 1000 mal Überschreiben des optischen Aufzeichnungsmediums bewertet, welches 1000 mal überschrieben worden war und 300 Stunden lang bei der Temperatur von 80°C und der Feuchtigkeit von 85% r. F. aufbewahrt worden war. Das Ergebnis wird in der folgenden TABELLE 11, TABELLE 12 und TABELLE 13 gezeigt.
Für die anfängliche Kristallisation wurde in den BEISPIELEN D-1 bis D-10 und in VERGLEICHSBEISPIEL D-4 ein Halbleiterlaser mit 700 mW Ausgangsleistung verwendet. In VERGLEICHSBEISPIEL D-1 wurde ein Halbleiterlaser mit 1000 mW Ausgangsleistung verwendet.
Wie ersichtlich in TABELLE 11, TABELLE 12 und TABELLE 13 gezeigt wird, wurde herausgefunden, dass das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung Überschreibung sogar in einem breiten Bereich der Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 15 m/s (16 mW), 25 m/s (26 mW) und 35 m/s (36 mW) ermöglicht und insbesondere bei der Lineargeschwindigkeit über 25 m/s, die im Stand der Technik als schwierig für Überschreiben betrachtet wurde. Überdies waren Jitterwert und Modulationsgrad des wiedergegebenen Signals hervorragend, Archivfestigkeit und Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben ebenfalls hervorragend. Im Gegensatz dazu konnte mit dem optischen Aufzeichnungsmedium von VERGLEICHSBEISPIEL D-1, das eutektische Zusammensetzungen von Ga50Sb50 verwendet, zwar Überschreiben bei einer hohen Lineargeschwindigkeit durchgeführt werden, es hatte aber einen schlechten Jitterwert, einen schlechten Modulationsgrad, schlechte Archivfestigkeit und Wiederholungseigenschaft bei Überschreiben, und auch die anfängliche Kristallisation wurde verglichen mit den Beispielen nicht leicht durchgeführt. Außerdem konnte mit dem Material aus Ag-In-Sb-Te in VERGLEICHSBEISPIEL D-2 Überschreiben bei der Lineargeschwindigkeit von 25 m/s und 35 m/s nicht durchgeführt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wo die Aufzeichnungsschicht Ga, Sb, Bi und Rh umfasst, ist es möglich ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine Kapazität gleichwertig derjenigen der DVD-ROM aufweist, mit einem ausreichenden Modulationsgrad sogar in einem breiten Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 3,0 m/s bis 35 m/s, hervorragend in der Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben und Überlegen in der Archivfestigkeit. Daher trägt die vorliegende Erfindung stark zum Fortschritt auf dem Gebiet der optischen Aufzeichnung bei.
Die folgenden BEISPIELE E-1 bis E-6 und VERGLEICHSBEISPIEL E-1 und E-2 zeigen einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wo die Aufzeichnungsschicht Ga, Sb, Zr und Mg umfasste.
(BEISPIELE-1)
Wie in 2 gezeigt, wurden auf einem 0,6 mm dicken Polycarbonat-Substrat mit einem Spurabstand von 0,7 μm, einer Rillentiefe von 400 Å (40 nm) und einem Durchmesser von 120 mm eine (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀(Mol-%) umfassende erste Schutzschicht 2 (Dicke 750 (Å 75 nm)), eine Ga10Sb88Zr1Mg1 umfassende Aufzeichnungsschicht (Dicke 150 Å (15 nm)), eine (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ (Mol-%) umfassende zweite Schutzschicht 4 (Dicke 300 Å (30 nm)), und eine Ag-Legierung umfassende Reflexionsschicht 5 (Dicke 950 Å (95 nm)) nacheinander mit einem Sputterverfahren abgeschieden. Auf der Reflexionsschicht 5 wurde eine ein Acrylharz umfassende umgebende Schutzschicht 6 (Dicke etwa 5 nm) mit einem Schleuderbeschichtungsverfahren erzeugt, wodurch ein optisches Aufzeichnungsmedium zur Auswertung mit einer Schichtstruktur wie in 2 gezeigt hergestellt wurde.
TABELLE 14 zeigt das Zusammensetzungsverhältnis des Materials und die Dicke von jeder Schicht.
(BEISPIELE E-2 bis E-6)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium zur Auswertung zur Verwendung in den BEISPIELEN E-2 bis E-6 wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL E-1 hergestellt, außer dass das als Material für die Aufzeichnungsschicht verwendete Ga10Sb88Zr1Mg1 durch die folgenden Materialien ersetzt wurde:

– Ga9Sb88Zr1Mg1Al1 (BEISPIEL E-2)

– Ga9Sb87Zr1Mg1Sn2 (BEISPIEL E-3)

– Ga10Sb87Zr1Mg1Se1 (BEISPIEL E-4)

– Ga9Sb87Zr1Mg2N1 (BEISPIEL E-5)

– Ga10Sb87Zr1Mg1C1 (BEISPIEL E-6)
TABELLE 14 zeigt summarisch das Zusammensetzungsverhältnis des Materials und die Dicke von jeder Schicht in den Beispielen E-2 bis E-6.
(VERGLEICHSBEISPIELE E-1 und E-2)
Ein optisches Aufzeichnungsmedium zur Auswertung zur Verwendung in den VERGLEICHSBEISPIELEN E-1 und E-2 wurde in der gleichen Weise wie in BEISPIEL E-1 hergestellt, außer dass das Zusammensetzungsverhältnis des Materials in der Aufzeichnungsschicht und die Dicken wie in TABELLE 15 gezeigt verändert wurden. Es sollte angemerkt werden, dass wie TABELLE 15 gezeigt, die Dicken der Aufzeichnungsschicht, der zweiten Schutzschicht und der Reflexionsschicht sich unter den VERGLEICHSBEISPIELEN unterscheiden.
Die Aufzeichnungsschicht der in den BEISPIELEN E-1 bis E-6 und den VERGLEICHSBEISPIELEN E-1 und E-2 hergestellten optischen Aufzeichnungsmedien war amorph, und zur Auswertung wurden die optischen Aufzeichnungsmedien der anfänglichen Kristallisation (Initialisierung) unterworfen und in einen unaufgezeichneten Zustand versetzt. Hier wurde in den BEISPIELEN E-1 bis E-6 und den VERGLEICHSBEISPIELEN E-1 und E-2 ein Halbleiterlaser mit hoher Ausgangsleistung verwendet, und die Initialisierung wurde bei einer Ausgangsleistung von 700 mW durchgeführt. Bei VERGLEICHSBEISPIEL E-1 schlug jedoch die Initialisierung mit dem Laser von 700 mW Ausgangsleistung fehl, und so wurde sie bei der Bedingung von 1100 mW Ausgangsleistung durchgeführt.
Nach der Initialisierung wurden die Eigenschaft des wiedergegebenen Signals und die Lagerungseigenschaft von jedem optischen Aufzeichnungsmedium (Aufzeichnungsmedium) mit Auswertungszweck ausgewertet.
Die Auswertung wurde durchgeführt, indem die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die Aufzeichnungsenergie (in Klammern) auf 3,5 m/s, 15 m/s (16 mW), 25 m/s (26 mW) beziehungsweise 35 m/s (36 mW) eingestellt wurden. Die Wellenlänge der Aufzeichnungs-Laserstrahls war 650 nm, Überschreibung wurde mit dem Zufallsmuster der EFM (Acht-zu Vierzehn-Modulation) wiederholt. Die Auswertung der wiedergegebenen Signaleigenschaft wurde mit dem Jitterwert des 3T-Signals und dem Modulationsgrad von einem 14T-Signal durchgeführt. Die Archivfestigkeit wurde mit dem Jitterwert des 3T-Signals und dem Modulationsgrad von einem 14T-Signal nach 1000 mal Überschreiben des optischen Aufzeichnungsmediums bewertet, welches 1000 mal überschrieben worden war und 300 Stunden lang bei der Temperatur von 80°C und der Feuchtigkeit von 85% r. F. aufbewahrt worden war.

Die Ergebnisse der Auswertung der BEISPIELE E-1 bis E-6 und der VERGLEICHSBEISPIELE E-1 und E-2 werden in der folgenden TABELLE 16 und in TABELLE 17 gezeigt. [TABELLE 16]

	Lineare Aufzei hnungsgeschwindigkeit (m/s)	Aufzeichnungs-energie (mW)	Jitterwert nach Überschreiben		Modulationsgrad (%) nach Überschreiben		Archivstabilität
	Lineare Aufzei hnungsgeschwindigkeit (m/s)	Aufzeichnungs-energie (mW)	1 mal	1000 mal	1 mal	1000 mal	Jitterwert (%)	Modulationsgrad (%)
Bsp. E-1	3,5	10	7,3	7,5	66	68	7,6	66
	15	16	7,3	7,5	65	68	7,6	65
	25	26	7,5	7,7	65	67	7,8	64
	35	36	7,8	8,0	63	65	8,1	63
Bsp. E-2	3,5	10	7,3	7,4	66	68	7,5	66
	15	16	7,3	7,5	66	68	7,5	66
	25	26	7,5	7,7	65	67	7,7	65
	35	36	7,8	8,0	64	66	8,0	64
Bsp. E-3	3,5	10	7,2	7,4	67	69	7,6	66
	15	16	7,2	7,4	67	69	7,6	66
	25	26	7,3	7,5	67	69	7,6	66
	35	36	7,5	7,7	66	68	7,9	65
Bsp. E-4	3,5	10	7,4	7,5	64	66	7,6	64
	15	16	7,4	7,5	64	66	7,6	64
	25	26	7,5	7,6	64	66	7,7	64
	35	36	7,7	7,8	63	65	7,9	63
Bsp. E-5	3,5	10	7,5	7,5	62	64	7,6	62
	15	16	7,5	7,6	62	64	7,7	62
	25	26	7,6	7,7	62	64	7,8	62
	35	36	7,7	7,8	61	63	7,9	61

[TABELLE 17]

	Lineare Aufzei hnungsgeschwindigkeit (m/s)	Aufzeichnungs-energie (mW)	Jitterwert nach Überschreiben		Modulationsgrad (%) nach Überschreiben		Archivstabilität
	Lineare Aufzei hnungsgeschwindigkeit (m/s)	Aufzeichnungs-energie (mW)	1 mal	¹⁰⁰⁰ mal	1 mal	1000 mal	Jitterwert (%)	Modulationsgrad (%)
Bsp. E-6	3,5	10	7,5	7,6	65	66	7,7	65
	15	16	7,5	7,6	65	66	7,7	65
	25	26	7,7	7,8	64	65	7,9	64
	35	36	7,8	7,9	63	64	8,0	63
Vergl.-Bsp. E-1	3,5	10	9,1	9,7	52	57	12,9	54
	15	16	9,7	10,5	51	55	13,8	53
	25	26	10,8	11,6	49	54	14,6	52
	35	36	11,9	12,9	48	53	15,6	51
Vergl.-Bsp. E-2	3,5	10	7,1	7,3	65	68	7,5	65
	15	16	9,2	9,4	64	68	9,7	63
	25	26	*	*	*	*	*	*
	35	36	*	*	*	*	*	*

* hier bedeutet "*" dass "das Medium nicht überschrieben werden kann".

Aus TABELLE 16 und TABELLE 17 wurde eindeutig herausgefunden, dass auf dem optischen Aufzeichnungsmedium, das Aufzeichnungsmaterialien verwendet, welche die Phasenänderungs-Legierung des vorstehenden Aspektes der vorliegenden Erfindung umfassen, Überschreibung sogar in einem breiten Bereich der Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s bis 35 m/s durchgeführt werden kann und insbesondere bei der Lineargeschwindigkeit über 25 m/s, die im Stand der Technik als schwierig für Überschreiben betrachtet wurde. Überdies sind Jitterwert und Modulationsgrad des wiedergegebenen Signals hervorragend, und das optische Aufzeichnungsmedium hatte eine hervorragende Archivfestigkeit und Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben.
Im Gegensatz dazu konnte mit dem optischen Aufzeichnungsmedium in den VERGLEICHSBEISPIELEN E-1 und E-2, wo als Aufzeichnungsmaterial eine Legierung mit dem Zusammensetzungsverhältnis Ga50Sb50 oder eine Legierung mit dem eutektischen Zusammensetzungsverhältnis Ga12Sb88 verwendet wurde, zwar Überschreiben bei einer hohen Lineargeschwindugkei durchgefürt werden, es hatte aber einen schlechten Jitterwert, einen schlechten Modulationsgrad und eine schlechte Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben.
Ferner konnte mit der Legierung Ag-In-Sb-Te in dem VERGLEICHSBEISPIEL E-2 Überschreiben bei der Lineargeschwindigkeit von 25 m/s und 35 m/s nicht durchgeführt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wo die Aufzeichnungsschicht Ga, Sb, Zr und Mg umfasst, kann die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitstellen, das eine Kapazität gleichwertig derjenigen der DVD-ROM aufweist, mit einem ausreichenden Modulationsgrad sogar in einem breiten Bereich der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 3,5 m/s bis 35 m/s, einschließlich 25 m/s oder mehr, mit einem ausreichenden Modulationsgrad und hervorragenden Merkmalen der Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben und. der Archivfestigkeit.
Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Aufzeichnungsschicht ferner mindestens ein Element ausgewählt aus Al, C, N, Se und Sn umfasst, die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer weiter verbesserten Archivfestigkeit oder Hochgeschwindigkeits-Kristallisation bereitstellen.
Gemäß einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wo das optische Aufzeichnungsmedium ferner eine umgebende Schutzschicht umfasst, kann die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitstellen, in welchem bei hoher linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit große Kapazität, ein ausreichender Modulationsgrad, Beibehalten der Wiederholungseigenschaft beim Überschreiben und Beibehalten der Archivfestigkeit erreicht werden können.

Claims

Optisches Aufzeichnungsmedium, umfassend: ein Substrat (7); eine erste Schutzschicht (1); eine Aufzeichnungsschicht (2); eine zweite Schutzschicht (3); und eine Reflexionsschicht (4), die auf dem Substrat in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei die Aufzeichnung und Löschung durch eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht (2) durchgeführt werden, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 350 nm bis 700 nm mit einer linearen Geschwindigkeit (V) von zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s oder weniger eingestrahlt wird; wobei die Aufzeichnungsschicht (2) Ga und Sb enthält, wobei der Gehalt an Sb 80 Atom-% bis 95 Atom-% relativ zum Gesamtgehalt an Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht (2) beträgt; und wobei die Dicke der Reflexionsschicht (4) die Beziehung: 0,10 λ oder mehr, worin "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls ausdrückt, erfüllt, wobei der Gesamtgehalt an Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht (2) 90 Atom-% oder mehr beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnung und Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht (2) bei einer linearen Geschwindigkeit von 10 m/s oder mehr durchgeführt werden.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei der Gesamtgehalt an Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht (2) 95 Atom-% oder mehr beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehalt an Sb 85 Atom-% bis 95 Atom-% relativ zum Gesamtgehalt an Ga und Sb in der Aufzeichnungsschicht (2) beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Laserstrahl eine Wellenlänge von 630 nm bis 700 nm aufweist.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das optische Aufzeichnungsmedium: das Substrat (7); die erste Schutzschicht (1); die Aufzeichnungsschicht (2); die zweite Schutzschicht (3); und die Reflexionsschicht (4), beinhaltet, wobei die erste Schutzschicht (1), die Aufzeichnungsschicht (2), die zweite Schutzschicht (3) und die Reflexionsschicht (4) auf dem Substrat (7) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und die Dicke der ersten Schutzschicht (1), die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2), die Dicke der zweiten Schutzschicht (3) und die Dicke der Reflexionsschicht (4) jeweils die folgenden Beziehungen erfüllen, wenn "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls ausdrückt; 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,16 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,032 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,040 λ 0,10 λ ≤ t4;worin "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht (1) ausdrückt, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) ausdrückt, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht (3) ausdrückt und "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht (4) ausdrückt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) 5 nm bis 25 nm beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, wobei die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) 8 nm bis 20 nm beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Laserstrahl eine Wellenlänge von 350 nm bis 450 nm aufweist.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, wobei das optische Aufzeichnungsmedium: das Substrat (7); die erste Schutzschicht (1); die Aufzeichnungsschicht (2); die zweite Schutzschicht (3); und die Reflexionsschicht (4) beinhaltet, wobei die erste Schutzschicht (1), die Aufzeichnungsschicht (2), die zweite Schutzschicht (3) und die Reflexionsschicht (4) auf dem Substrat (7) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und die Dicke der ersten Schutzschicht (1), die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2), die Dicke der zweiten Schutzschicht (3), die Dicke der Reflexionsschicht (4) jeweils die folgenden Beziehungen erfüllen, wenn "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls ausdrückt; 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,5 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,05 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,055 λ 0,10 λ ≤ t4;worin "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht (1) ausdrückt, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) ausdrückt, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht (3) ausdrückt und "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht (4) ausdrückt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, wobei das optische Aufzeichnungsmedium: das Substrat (7); die Reflexionsschicht (4); die zweite Schutzschicht (3); die Aufzeichnungsschicht (2); die erste Schutzschicht (1); und eine Lichtdurchlässigkeitsschicht (5) beinhaltet, wobei die Reflexionsschicht (4), die zweite Schutzschicht (3), die Aufzeichnungsschicht (2), die erste Schutzschicht (1) und die Lichtdurchläs sigkeitsschicht (5) auf dem Substrat (7) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und die Dicke der Reflexionsschicht (4), die Dicke der zweiten Schutzschicht (3), die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) und die Dicke der ersten Schutzschicht (2) und die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht (5) jeweils die folgenden Beziehungen erfüllen, wenn "λ" die Wellenlänge des Laserstrahls ausdrückt; 0,10 λ ≤ t4 ≤ 0,75 λ 0,011 λ ≤ t3 ≤ 0,055 λ 0,015 λ ≤ t2 ≤ 0,05 λ 0,070 λ ≤ t1 ≤ 0,5 λ 0 ≤ t5 ≤ 0,6 mm,worin "t₄" die Dicke der Reflexionsschicht (4) ausdrückt, "t₃" die Dicke der zweiten Schutzschicht (3) ausdrückt, "t₂" die Dicke der Aufzeichnungsschicht (2) ausdrückt, "t₁" die Dicke der ersten Schutzschicht (1) ausdrückt und "t₅" die Dicke der Lichtdurchlässigkeitsschicht (5) ausdrückt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, das eine oder mehrere der Aufzeichnungsschichten (2, 12, 22) beinhaltet.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei das optische Aufzeichnungsmedium eine erste Informationsschicht (10), die eine der Aufzeichnungsschichten (12, 22) aufweist, und eine zweite Informationsschicht (20), welche die andere der Aufzeichnungsschichten (12, 22) aufweist, in dieser Reihenfolge von der Richtung, aus der der Laserstrahl einstrahlt, beinhaltet und die Lichtdurchlässigkeit der ersten Informationsschicht (10) bei der Wellenlänge 40% oder mehr beträgt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht (2) bei einer linearen Geschwindigkeit von 14 m/s oder mehr durchgeführt werden.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 14, wobei die Aufzeichnung und die Löschung durch die reversible Phasenänderung zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase in der Aufzeichnungsschicht (2) bei einer linearen Geschwindigkeit von 28 m/s oder mehr durchgeführt werden.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, wobei ein Reflexionsvermögen (Rg) bei einem nicht aufgezeichneten Raumteil die Beziehung 12% ≤ Rg ≤ 30% erfüllt, wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge zwischen 350 nm und 700 nm eingestrahlt wird.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr aufweist, wenn die Aufzeichnung bei einer linearen Geschwindigkeit (V) zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s oder weniger und bei einer Wellenlänge des Laserstrahls zwischen 350 nm und 700 nm durchgeführt wird, und der Modulationsgrad (M) die Beziehung M = (Rg – Rb)/Rgerfüllt, worin "M" den Modulationsgrad ausdrückt, "Rb" das Reflexionsvermögen an einer Aufzeichnungsmarkierung des optischen Aufzeichnungsmediums ausdrückt und "Rg" das Reflexionsvermögen an einem nicht aufgezeichneten Raumteil des optischen Aufzeichnungsmediums ausdrückt.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, wobei das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr aufweist, wenn die Aufzeichnung mit einer optischen Linse mit einer NA von 0,60 oder mehr durchgeführt wird.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 17 und 18, wobei das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,6 oder mehr aufweist.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, wobei das optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad (M) von 0,4 oder mehr aufweist, wenn die Aufzeichnung bei einer linearen Geschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s durchgeführt wird.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 20, wobei das optische Aufzeichnungsmedium einen Jitterwert von 10% oder weniger aufweist, wenn die Aufzeichnung bei irgendeiner linearen Geschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s durchgeführt wird.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Aufzeichnungsschicht (2) ferner mindestens ein zusätzliches Element ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd, Tb, Mg, Co, Mn, Zr, Rh, Se, Fe und Ir enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 22, wobei das zusätzliche Element, das in der Aufzeichnungsschicht (2) enthalten ist, mindestens eines ausgewählt aus Ag, Au, Cu, B, Al, In, Mn, Sn, Zn, Bi, Pb, Ge, Si und N ist.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht (2) eine Legierung enthält, die durch die folgende Formel (1) ausgedrückt ist; GaαSbβXγ Formel (1)worin X ein Element oder eine Mischung von Elementen, ausgenommen Ga und Sb, umfasst, α, β und γ jeweils in Atom-% ausgedrückt sind und jeweils die Beziehungen: α + β + γ = 100, 5 ≤ α ≤ 20, 80 ≤ β ≤ 95 und 0 < γ ≤ 10 erfüllen.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 24, worin X ein einzelnes Element oder eine Mischung von Elementen ausgewählt aus Ag, Au, Cu, Zn, B, Al, In, Si, Ge, Sn, Pb, N, P, Bi, La, Ce, Gd, Tb, Mg, Co, Mn, Zr, Rh, Se, Fe und Ir umfasst.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 22, wobei die Aufzeich nungsschicht (2) Ga, Sb, Bi und Rh enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 26, wobei die Aufzeichnungsschicht (2) ferner ein Element ausgewählt aus Cu, B, N, Ge, Fe und Ir enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 22, wobei die Aufzeichnungsschicht (2) Ga, Sb, Zr und Mg enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 28, wobei die Aufzeichnungsschicht (2) ferner ein Element ausgewählt aus Al, C, N, Se und Sn enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 29, wobei das optische Aufzeichnungsmedium: das Substrat (7); die erste Schutzschicht (1); die Aufzeichnungsschicht (2); die zweite Schutzschicht (3); die Reflexionsschicht (4); und eine umgebende Schutzschicht (6), beinhaltet, wobei die erste Schutzschicht (1), die Aufzeichnungsschicht (2), die zweite Schutzschicht (3) und die Reflexionsschicht (4) auf dem Substrat (7) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und die umgebende Schutzschicht (6) auf einer Oberfläche der Reflexionsschicht (4) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Anordnen einer ersten Schutzschicht (1), einer Aufzeichnungsschicht (2), einer zweiten Schutzschicht (3), einer Reflexionsschicht (4) in dieser Reihenfolge auf einem Substrat (7), um ein optisches Aufzeichnungsmedium vor der anfänglichen Kristallisation herzustellen; Bestrahlen des optischen Aufzeichnungsmediums mit einem Laserstrahl mit einer Energiedichte von 5 mW/μm² bis 50 mW/μm², während das optische Aufzeichnungsmedium rotiert wird und der Laserstrahl mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit für die anfängliche Kristallisation von 3 m/s bis 18 m/s radial bewegt wird, um das optische Aufzeichnungsmedium anfänglich zu kristallisieren.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 31, wobei der Laserstrahl eine Energiedichte von 15 mW/μm² bis 40 mW/μm² aufweist und die konstante Lineargeschwindigkeit für die anfängliche Kristallisierung 6 m/s bis 14 m/s beträgt.
Optisches Aufzeichnungsverfahren, welches die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugen eines Laserstrahls, der eine reversible Phasenänderung zwischen einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase in einer Aufzeichnungsschicht (2) bewirkt, die auf einem Substrat (7) von einem optischen Aufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 30 angeordnet ist, um einen von einem Einzelpuls und einer Vielzahl von Pulsen aufzuweisen; und Bestrahlen des optischen Aufzeichnungsmediums mit einem Laserstrahl mit einer linearen Geschwindigkeit (V) zwischen mehr als 3 m/s und 40 m/s oder weniger und mit einer Aufzeichnungsenergie (Pw) mit einer Energiedichte von 20 mW/μm² oder mehr, um in der Aufzeichnungsschicht (2) aufzuzeichnen.
Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 33, wobei die lineare Geschwindigkeit (V) zwischen 10 m/s und 35 m/s liegt.
Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 33 oder 34, wobei der Laserstrahl eingestrahlt wird, so dass das Verhältnis von Löschenergie (Pe) zu Aufzeichnungsenergie (Pw) die Beziehung: 0,10 ≤ Pe/Pw ≤ 0,65erfüllt, worin "Pe" die Löschenergie ausdrückt und "Pw" die Aufzeichnungsenergie ausdrückt.
Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 35, wobei der Laserstrahl eingestrahlt wird, so dass ein Verhältnis von Löschenergie (Pe) zur Aufzeichnungsenergie (Pw) vorliegt, das die Beziehung 0,13 ≤ Pe/Pw ≤ 0,6erfüllt, worin "Pe" die Löschenergie ausdrückt und "Pw" die Aufzeichnungsenergie ausdrückt.