DE69023786T2 - Optischer Aufzeichnungsträger. - Google Patents

Optischer Aufzeichnungsträger.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen, Reproduzieren und Löschen von Information, dessen optische Eigenschaften sich auf Bestrahlung mit einem verdichteten Lichtstrahl, wie einem Laserstrahl, zur Durchführung der Aufnahme, Reproduktion oder Löschung von Information verändern. Genauer betrifft sie ein verbessertes optisches Aufzeichnungsmedium, mit dem ein Wiederbeschreiben von Information bei einer erhöhten Geschwindigkeit durchgeführt werden kann und die aufgezeichnete Information stabil für einen ausgedehnten Zeitraum beibehalten werden kann.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Bekannte wiederbeschreibbare optische Aufzeichnungsmedien, die einen Laserstrahl etc. zur Aufzeichnung von Information verwenden, schließen magneto-optische Aufzeichnungsmedien ein, von denen einige praktische Verwendung fanden. Ein magneto-optisches Aufzeichnungssystem umfaßt das Umkehren des Magnetismus einer Aufzeichnungsschicht durch Lichtenergie und ein magnetisches Feld zum Durchführen der Aufzeichnung und ein Abkühlen eines Winkelunterschieds der Faraday-Rotation oder des Winkels der Kerr-Rotation aufgrund der Magnetisierungsrichtung, um reproduzierte Signale zu erhalten. Dieses System findet jedoch keine praktische Verwendung zur Durchführung eines Wiederbeschreibens innerhalb eines Sektors, so daß es nur begrenzt anwendbar war.
  • Andererseits ist ein sogenanntes optisches Aufzeichnungsmedium des Phasenübergangstyps vorgeschlagen worden, das einen Phasenübergang zwischen einer kristallinen und einer amorphen Phase verwendet, wobei es als eine weitere Art eines wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsmediums Untersuchungen widerfuhr. Gemäß diesem Aufzeichnungssystem kann ein Wiederbeschreiben innerhalb eines Sektors unter Verwendung von zwei Lichtstrahlen durchgeführt werden (d.h. aufgezeichnete Information wird durch den vorangehenden Strahl gelöscht und eine Aufzeichnung wird dann durch den folgenden Strahl bewirkt). Insbesondere, wenn ein Aufzeichnungsmaterial, das eine geringe Zeit zur Kristallisation erfordert, eingesetzt wird, ist es möglich, ein überschreiben (gleichzeitiges Löschen und Schreiben) mit einem Lichtstrahl durchzuführen. Dementsprechend ist das Aufzeichnungsmedium vom Phasenübergangstyp und vom Phasenwechseltyp jeweils von großer Anwendbarkeit in vielen Bereichen.
  • Bisher vorgeschlagene auf optische Aufzeichnungsmedien vom Phasenübergangstyps anwendbare Aufzeichnungsmaterialien schließen eine binäre Verbindung, Sb&sub2;Te&sub3;, und eine ternäre Verbindung, Ge-Sb-Te, ein, wie in der JP-A-63-225934 offenbart (der Ausdruck "JP-A", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine "nichtgeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung"). Die Aufzeichnung wird durch Bestrahlen einer Aufzeichnungsschicht mit einem verdichteten Lichtstrahl, wie einem Halbleiterlaserstrahl, bewirkt, wobei die diese Materialien aufweisende Aufzeichnungsschicht im bestrahlten Teil schmilzt, gefolgt von einem Quenchen zur Bildung einer amorphen Phase, während ein Löschen durch Bestrahlen des aufgezeichneten Teils mit einem verdichteten Lichtstrahl einer Energie geringer als die, die zur Aufzeichnung verwendet wurde, bewirkt wird, um den belichteten Bereich für eine gegebene Zeit bei einer Kristallisationstemperatur zu halten, um dadurch die amorphe Phase in eine kristalline Phase wieder umzukehren.
  • Im Hinblick auf eine Vereinfachung eines optischen Systems oder eine Verbesserung einer Übergangsrate besitzt ein Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in optischen Aufzeichnungsmedien vom Phasenübergangstyp bevorzugt eine kurze Kristallisationszeit. Ferner, im Hinblick auf eine Langzeitbeibehaltung der aufgezeichneten Information, ist erwünscht, daß das Aufzeichnungsmaterial eine stabile amorphe Phase aufweist.
  • In diesem Zusammenhang besitzt, obwohl das herkömmliche aus Sb&sub2;Te&sub3; hergestellte Aufzeichnungsmaterial eine kurze Kristallisationszeit besitzt, d.h. es erfüllt das erste Erfordernis, eine unzureichende Stabilität in seiner amorphen Phase, so daß die aufgezeichnete Information nicht für eine lange Zeit beibehalten werden kann. Andererseits ist das in der JP-A-63-225934 offenbarte Ge-Sb- Te durch Mischen von Sb&sub2;Te&sub3; mit GeTe hergestellt, das eine hohe Stabilität in seiner amorphen Phase zeigt, aber eine lange Kristallisationszeit benötigt. Worauf das Ge-Sb-Te zielt, ist, Eigenschaften in der Mitte zwischen Sb&sub2;Te&sub3; und GeTe aufzuweisen und somit sowohl eine erhöhte Übergangsrate und eine verbesserte Konservierungsstabilität der aufgezeichneten Information zu erzielen. Da ein Mischen von GeTe notwendigerweise die Kristallisationszeit gegenüber der von Sb&sub2;Te&sub3; allein verlängert, kann eine ausreichende Übergangsrate nicht erhalten werden.
  • Die EP-A-0 286 406 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium, bei dem die Aufzeichnungsphase aus einer Verbindung aus drei oder mehreren Elementen zusammengesetzt ist. Zum Beispiel kann die Verbindung Bi&sub4;PbTe&sub7; als PbTe.(Bi&sub2;Te&sub3;)&sub2; dargestellt werden, die als stöchiometrische Verbindung angesehen werden muß. Kongruente Verbindungen sind jedoch nicht offenbart. Ferner offenbart die EP-A-0 294 932 optische Aufzeichnungsmedien, bei denen die Aufzeichnungsschicht aus Sb, Te, Ge und wenigstens ein Element ausgewählt aus Pb, Bi, In, Sn und Tl zusammengesetzt ist. Die die Aufzeichnungsschicht bildenden Materialien sind jedoch keine kongruenten Verbindungen, so daß immer noch die Notwendigkeit zur Verbesserung des Standes der Technik bestand.
  • Die EP-A-0 362 852 ist auf informationsaufzeichnende Dünnschichten gerichtet, die als Material der Aufzeichnungsschicht eine Verbindung von wenigstens vier Elementen einschließlich Sb und Te aufweisen. Die Materialien der Aufzeichnungsschicht sind keine kongruenten Verbindungen. Die EP-A-0 392 179 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium, bei dem die Aufzeichnungsschicht im wesentlichen aus wenigstens einem Element der Gruppe As, Sb, Bi und wenigstens einem Element der Gruppe bestehend aus S, Se und Te besteht und wenigstens einem Element von Se und Te eine Zusammensetzung hat, die der einer Mischung von wenigstens zwei stöchiometrischen Verbindungen entspricht, die durch die chemische Formel Vb2VIb3 wiedergegeben wird, worin Vb und VIb ein Element der fünften und sechsten Hauptgruppe des Periodensystems sind. Beide Zitate betreffen jedoch keinen vorveröffentlichten Stand der Technik.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das Stabilität in seiner amorphen Phase zeigt und eine verringerte Kristallisationszeit besitzt, um so ein Wiederbeschreiben von Information bei hoher Geschwindigkeit und ein stabiles Beibehalten aufgezeichneter Information für einen verlängerten Zeitraum zu erzielen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat mit einer darauf vorgesehenen Schicht eines Aufzeichnungsmaterials aufweist, dessen optische Eigenschaften sich reversibel auf Anwendung von Licht oder Wärme zur Durchführung einer Aufzeichnung, Reproduktion oder Löschung von Information verändert, wobei das Aufzeichnungsmaterial eines der folgenden ist:
  • (i) Ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von (i-a) einer kongruenten Verbindung mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung von (i-a-1) einer stöchiometrischen Verbindung vom IVbVIb-Typ entspricht, zusammengesetzt aus dem aus Sn und Pb ausgewählten Element der Gruppe IVb und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb und durch die chemische Formel IVbVIb wiedergegeben wird und (i-a-2) einer stöchiometrischen Verbindung vom Vb2VIb3-Typ besteht, die aus dem aus Sb, Bi und As ausgewählten Element der Gruppe Vb und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb zusammengesetzt ist und durch die chemische Formel Vb2VIb3 wiedergegeben wird und (i-b) die obenbeschriebene stöchiometrische Verbindung vom Vb2VIb3-Typ, wobei die Zusammensetzung wenigstens eines von Se und Te enthält,
  • (ii) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung entspricht von (ii-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom I&sub2;VIb-Typ, zusammengesetzt aus dem aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au ausgewählten Element der Gruppe I und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb und durch die chemische Formel I&sub2;VIb wiedergegeben wird und (ii-b) einer stöchiometrischen Verbindung, zusammengesetzt aus Elementen, die aus wenigstens zwei Gruppen der aus As, Sb und Bi bestehenden Gruppe Vb und der aus S, Se und Te bestehenden Gruppe VIb ausgewählt sind, wobei die Zusammensetzung wenigstens eines von Se und Te enthält, in der die kristalline Phase des Aufzeichnungsmaterials (ii) eine einzelne aus einer stöchiometrischen Verbindung und der stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzte Phase ist und die stöchiometrische Verbindung eine kongruente Verbindung ist;
  • (iii) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von (iii-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom IIIbVIb-Typ, zusammengesetzt aus dem aus Ga, In und Tl ausgewählten Element der Gruppe IIIb und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb und die durch die chemische Formel IIIbVIb wiedergegeben wird und (iii-b) einer stöchiometrischen Verbindung, zusammengesetzt aus Elementen, die aus wenigstens zwei Gruppen ausgewählt wurden aus der Gruppe IIIb bestehend aus Ga, In und Tl, der Gruppe IVb bestehend aus Ge, Sn und Pb, der Gruppe Vb bestehend aus As, Sb und Bi und der Gruppe VIb bestehend aus S, Se und Te, wobei die Zusammensetzung drei oder mehr Arten von Elementen enthält und wenigstens eines von Se und Te, wobei die kristalline Phase des Aufzeichnungsmaterials (iii) eine aus einer stöchiometrischen Verbindung und der stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzten einzelnen Phase ist und die stöchiometrische Verbindung eine kongruente Verbindung ist;
  • (iv) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von (iv-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus dem aus Ga, In und Tl ausgewählten Element der Gruppe IIIb und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb und die durch die chemische Formel IIIb2VIb3 wiedergegeben wird und (iv-b) einer stöchiometrischen Verbindung, zusammengesetzt aus Elementen aus wenigstens zwei Gruppen der aus Ga, In und Tl bestehenden Gruppe IIIb, der aus Ge, Sn und Pb bestehenden Gruppe IVb und der aus S, Se und Te bestehenden Gruppe IVb, wobei die Zusammensetzung drei oder mehr Arten von Elementen enthält und wenigstens eines von Se und Te,
  • (v-1) einem Aufzeichnungsmaterial, hergestellt aus einer festen Lösung enthaltend vier oder mehr Arten von Elementen, von denen wenigstens eines Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung von (v-1-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb entspricht, die aus Elementen ausgewählt aus Sn und Pb der Gruppe IVb besteht und dem aus S, Se und Te ausgewählten Element der Gruppe VIb besteht und durch die chemische Formel IVbVIb wiedergegeben wird und (v-1-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe Vb ausgewählt aus Sb, Bi und As und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und die durch die chemische Formel Vb2VIb3 wiedergegeben wird, in der wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der stöchiometrischen Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens ein aus der Gruppe bestehend aus den obenbeschriebenen Elementen der Gruppen IVb, Vb und VIb und Si und Ge der Gruppe IVb substituiert ist,
  • (v-2) ein aus einer festen Lösung hergestelltes Aufzeichnungsmaterial, enthaltend vier oder mehr Arten von Elementen, von denen wenigstens eines Se oder Te ist, und eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung entspricht von (v-2-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe I ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel I&sub2;VIb und (v-2-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe Vb ausgewählt aus As, Sb und Bi und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und wiedergegeben durch die chemische Formel Vb2IVb3, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der stöchiometrischen Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens ein aus den obenbeschriebenen Elementen der Gruppe I, Vb und VIb substituiert ist,
  • (v-3) ein Aufzeichnungsmaterial, das aus einer festen Lösung hergestellt ist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist, und eine Kristallstruktur einer ströchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung entspricht von (v-3-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;IVb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe 1 ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, cs, Cu, Ag und Au und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se, und Te und durch die chemische Formel I&sub2;VIb wiedergegeben wird und (v-3- b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IVbVIb2 wiedergegeben wird, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens eines aus der Gruppe der obenbeschriebenen Elemente der Gruppen I, IVb und VIb und Si aus der Gruppe IVb substituiert ist,
  • (v-4) ein aus einer festen Lösung hergestelltes Aufzeichnungsmaterial, das vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist, und eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung entspricht von (v-4-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus S, Se und Te und die chemische Formel besitzt IIIbVIb und (v-4-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens ein aus der aus den obengenannten Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al der Gruppe IIIb und Si der Gruppe IVb ausgewähltes Element substituiert ist,
  • (v-5) ein aus einer festen Lösung hergestelltes Aufzeichnungsmaterial, das vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist, und eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung, die einer Mischung entspricht von (v-5-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IIIbVIV chemische Formel IIIbVIb wiedergegebe stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IVbVIb2 wiedergegeben wird, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens ein aus der aus den obenbeschriebenen Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al aus der Gruppe IIIb und Si der Gruppe IVb ausgewähltes Element substituiert ist,
  • (v-6) einem aus einer festen Lösung hergestellten Aufzeichnungsmaterial, das vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist und das eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von zwei Arten von stöchiometrischen Verbindungen des Typs IIIbVIb besitzt, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IIIbVIb wiedergegeben wird, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens ein aus der Gruppe bestehend aus den obenbeschriebenen Elementen der Gruppen IIIb und VIb und Al der Gruppe IIIb substituiert ist,
  • (v-7) ein aus einer festen Lösung hergestelltes Aufzeichnungsmaterial, das vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist und das eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von zwei Arten von stöchiometrischen Verbindungen des Typs IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IIIb2VIb3 wiedergegeben wird, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung durch wenigstens eines aus der aus den obenbeschriebenen Elementen der Gruppen IIIb und VIb und Al der Gruppe IIIb ausgewähltes Element teilweise substituiert ist,
  • (v-8) einem aus einer festen Lösung hergestellten Aufzeichnungsmaterial, das vier oder mehr Arten von Elementen enthält, von denen wenigstens eines Se oder Te ist und eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von (v-8-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IIIb2VIb3 wiedergegeben wird und (v-8-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und durch die chemische Formel IVbVIb wiedergegeben wird, wobei wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der Dreielementverbindung durch wenigstens ein aus der aus den obengenannten Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al aus der Gruppe IIIb und Si aus der Gruppe IVb ausgewähltes Element teilweise substituiert ist, und
  • (vii) einem aus einer festen Lösung hergestellten Aufzeichnungsmaterial, das zusammengesetzt ist aus wenigstens drei Elementen aus der Gruppe bestehend aus dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus der Gruppe Ge, Sn und Pb, dem Element der Gruppe Vb ausgewählt aus As, Sb und Bi und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te, und wenigstens eines von Se und Te enthält, wobei die feste Lösung von mehreren Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen mit demselben Kristallsystem synthetisiert sind, wobei die feste Lösung eine kongruente feste Lösung ist. Die Symbole "I, IIIb, IVb, Vb und VIb", wie sie hierin verwendet werden, bedeuten die Zahlen der Gruppen des Periodensystems. Das Symbol "I" gibt die Untergruppen Ia und Ib wieder. Ferner, was die Bezeichnung der Hauptgruppenelemente angeht, wird auf das Encyclopedic Dictionary of Chemistry, Seite 1080, Tokyo Kagaku Dojin (Publ.), 1989, Bezug genommen.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Fig. 1 ist ein Querschnitt, der die Schichtstruktur eines erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums zeigt.
  • Figuren 7 bis 9 stellen jeweils ein pseudo-binäres Phasendiagramm des jeweils in den Beispielen 1 bis 3 verwendeten Aufzeichnungsmaterials dar.
  • Figuren 14 bis 23 stellen jeweils ein pseudo-binäres Phasendiagramm des jeweils in den Beispielen 4 bis 13 verwendeten Aufzeichnungsmaterials dar.
  • Figuren 24, 25 und 27 bis 32 stellen jeweils ein pseudobinäres Phasendiagramm der stöchiometrischen Dreielementverbindung vor der Substitution dar, die als Aufzeichnungsmaterial jeweils in dem Vergleichsbeispiel 2 und den Beispielen 16 bis 18 und 20 bis 23 verwendet wurden.
  • Figuren 34 bis 41 stellen jeweils ein pseudo-binäres Phasendiagramm des jeweils in den Beispielen 24 bis 31 verwendeten Aufzeichnungsmaterials dar.
    • Ausführliche Beschreibung der Erfindung Aufzeichnungsmaterialien (i)
  • Die stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IVbVIb der Aufzeichnungsmaterialien (i) schließen SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe und PbTe ein. Die stöchiometrischen Verbindungen vom Typ Vb2VIb3 schließen solche ein, die aus denselben Vb-Elementen und denselben VIb-Elementen zusammengesetzt sind, z.B. Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Sb&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3; und As&sub2;Te&sub3;; und solche enthaltend verschiedene Vb-Elemente oder verschiedene VIb-Elemente, z.B. Sb&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;Se&sub2;Te und Bi&sub2;STe&sub2;.
  • Aufzeichnungsmaterialien (i), die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom IVbVIb-Typ und der stöchiometrischen Verbindung vom Vb2VIb3-Typ besitzen können aus jeglichen Materialien sein, die aus wenigstens drei Arten von Elementen zusammengesetzt sind, die aus der Gruppe bestehend aus den Elementen der Gruppe IVb (d.h. Sn und Pb), den Elementen der Gruppe Vb (d.h. Sb, Bi und As) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te) zusammengesetzt sind, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 in einem willkürlichen Mischungsverhältnis erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der zwei stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung, und der Gesamtgehalt an Se und Te in dem Aufzeichnungsmaterial ist bevorzugt nicht geringer als 30 Atom%, basierend auf den gesamten das Aufzeichnungsmaterial bildenden Atomen. Beispiele für eine derartige Zusammensetzung schließen eine aus drei Elementen bestehende, Se und/oder Te enthaltenden Zusammensetzung ein, eine aus vier Elementen bestehende Se und/oder Te enthaltende Zusammensetzung und Zusammensetzungen von mehr als vier Elementen (z.B. eine Fünfelementzusammensetzung oder eine Sechselementzusammensetzung).
  • Besondere Beispiele von Aufzeichnungsmaterialien dieser Art sind Mischungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb ausgewählt aus SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe usw. mit der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 ausgewählt aus Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Se&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3;, As&sub2;Te&sub3;, Sb&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;Se&sub2;Te, Bi&sub2;STe&sub2; usw. bei einem willkürlichen Mischungsverhältnis erhalten wurden; aus diesen Mischungen hergestellte stöchiometrische Verbindungen, z.B. Sn&sub2;Sb&sub2;Se&sub5;, SnBi&sub2;Te&sub4;, PbBi&sub4;Se&sub7;, PbBi&sub2;Se&sub4; und Pb&sub3;Bi&sub4;Sb&sub9;; kongruente aus diesen Mischungen hergestellte Verbindungen, z.B.Sn&sub2;Sb&sub6;Se&sub1;&sub1;, SnSb&sub2;Te&sub4;, Pb&sub2;Sb&sub6;Te&sub1;&sub1; und PbBi&sub4;Te&sub7;; feste aus diesen Mischungen hergestellte Lösungen, zusammengesetzt aus wenigstens drei Elementen und Se und/oder Te enthaltend; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. in einem willkürlichen Mischungsverhältnis. Ferner sind Mischungen der obenbeschriebenen kongruenten Verbindung und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, z.B. Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Se&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3;, As&sub2;Te&sub3;, Sb&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;Se&sub2;Te und Bi&sub2;STe&sub3;, bei einem willkürlichen Mischungsverhältnis eingeschlossen.
  • Die Verwendung des Aufzeichnungsmaterials (i) ermöglicht es, die Stabilität der amorphen Phase der Aufzeichnungsschicht zu erhöhen und die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsschicht herabzusetzen.
  • Außerdem wird keine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb mit einem hohem Schmelzpunkt zum Zeitpunkt des Phasenübergangs zwischen einer kristallinen Phase und einer amorphen Phase gebildet.
  • Die von den Erfindern angenommenen Gründe für die Herabsetzung der Kristallisationszeit der obenbeschriebenen Aufzeichnungsmaterialschicht im Vergleich mit der herkömmlich eingesetzten Ge-Sb-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht sind wie folgt. Die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb in Aufzeichnungsmaterialien (i) besitzt einen Schmelzpunkt wie unten in Tabelle 1 dargestellt. Der "Schmelzpunkt", auf den hier Bezug genommen wird, bedeutet eine Temperatur, die erforderlich zum Brechen aller atomaren, die feste Phase bildenden Bindungen ist. Bei einer identischen Kristallstruktur wird der Schmelzpunkt als genau die interatomare Bindungsstärke wiedergebend angesehen. Demgemäß scheint die kristalline Phase eine größere interatomare Bindungsstärke zu besitzen, wenn der Schmelzpunkt höher wird. Da alle stöchiometrischen Verbindungen vom IVbVIb-Typ, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, eine Kristallstruktur vom NaCl-Typ besitzen, kann die oben ausgeführte Denkweise auf diese Verbindungen angewendet werden. Obwohl GeTe bei Raumtemperatur eine Schichtstruktur, genannt ein GeTe-Typ oder ein As-Typ, besitzt, wird sie bei Temperaturen von 440 ºC oder darüber in die obengenannte Struktur vom NaCl-Typ umgewandelt, so daß der in Tabelle 1 dargestellte Schmelzpunkt von GeTe als einer für den NaCl-Typ angesehen wird.
  • Wenn man sieht, daß die stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IVbVIb in Aufzeichnungsmaterialien (i) einen höheren Schmelzpunkt besitzen als der Schmelzpunkt von GeTe, bedeutet das, daß man die interatomare Bindungsstärke von IVb-VIb als höher annimmt als die interatomare Bindungsstärke Ge-Te in ihren kristallinen Phasen. Dementsprechend ist in dem Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVTB und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 die interatomare IVbVIb-Bindungsstärke hoch und die freie Energie in seiner kristallinen Phase niedrig.
  • Es wird daher angenommen, daß die obenbeschriebenen Aufzeichnungsmaterialien einen größeren Unterschied in der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase zeigen, d.h. eine größere Übergangsenergie, im Vergleich mit dem herkömmlichen Ge-Sb-Te- Aufzeichnungsmaterial und, als ein Ergebnis, die Kristallisationszeit herabgesetzt werden kann.
  • Andererseits ist der Grund, weshalb die Aufzeichnungsschicht, die das Aufzeichnungsmaterial (i) aufweist, eine höhere Stabilität in ihrer amorphen Phase als das herkömmliche Sb&sub2;Te&sub3;-Aufzeichnungsmaterial zeigt der, daß das Aufzeichnungsmaterial (i) ein Drei- oder Mehrelementmaterial mit stärkeren inhibitorischen Effekten auf atomare Bewegungen aufgrund eines Unterschieds im Atomradius ist und daher eine größere Aktivierungsenergie als Zweielementmaterialien besitzt. Tabelle 1 Verbindung vom IVbVIb-Typ Schmelzpunkt (ºC)
    • Aufzeichnungsmaterial (ii):
  • Die Verbindung vom Typ I&sub2;VIb im Aufzeichnungsmaterial (ii) schließt die ein, die dieselben Elemente der Gruppe I enthalten, z.B. Li&sub2;S, Li&sub2;Se, Li&sub2;Te, Na&sub2;S, Na&sub2;Se, Na&sub2;Te, K&sub2;S, K&sub2;Se, K&sub2;Te, Rb&sub2;S, Rb&sub2;Se, Rb&sub2;Te, Cs&sub2;S, Cs&sub2;Se, Cs&sub2;Te, Cu&sub2;S, Cu&sub2;Se, Cu&sub2;Te, Ag&sub2;S, Ag&sub2;Se, Ag&sub2;Te, Au&sub2;S, Au&sub2;Se und Au&sub2;Te; und solche, die verschiedene Elemente der Gruppe I enthalten, z.B. CuAgS, CuAgSe und CuAgTe.
  • Die stöchiometrische Multielementverbindung ist eine stöchiometrische Verbindung, zusammengesetzt aus Elementen ausgewählt aus wenigstens zwei Gruppen der Gruppen IIIb, IVb, Vb und VIb. Beispiele derartiger stöchiometrischer Multielementverbindungen schließen eine stöchiometrische Verbindung vom Typ Vb2VIb3 ein, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus As, Sb und Bi und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel Vb2VIb3; eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIb2VIb3; und eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb2.
  • Die stöchiometrische Verbindung vom Typ Vb2VIb3 schließt solche ein, die aus denselben Elementen der Gruppe Vb und denselben Elementen der Gruppe VIb zusammengesetzt sind, z.B. Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Se&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3; und As&sub2;Te&sub3;; und solche, die verschiedene Elemente der Gruppe Vb oder verschiedene Elemente der Gruppe VIb enthalten, z.B. Sb&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;Se&sub2;Te und Bi&sub2;STe&sub2;.
  • Die stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3 schließen solche ein, die dieselben Elemente der Gruppe IIIb und dieselben Elemente der Gruppe VIb enthalten, z.B. Ga&sub2;S&sub3;, Ga&sub2;Sb&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Sb&sub3; und Tl&sub2;Te&sub3;; und solche, die verschiedene Elemente der Gruppe IIIb oder verschiedene VIb-Elemente enthalten, z.B. GaInS&sub3; und In&sub2;STe&sub2;.
  • Die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2 schließt GeS&sub2;, GeSe&sub2;, SnS&sub2; und SnSe&sub2; ein.
  • Aufzeichnungsmaterial (ii), das eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb und der stöchiometrischen Multielementverbindung besitzt, kann jedes Material sein, das aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt ist, die aus den Elementen der Gruppe I (d.h. Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au), den Elementen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl), den IVb-Elementen (d.h. Ge, Sn und Pb), den Elementen der Gruppe Vb (d.h. As, Sb und Bi) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te) ausgewählt sind, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung (z.B. einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2) bei einem willkürlichen Mischungsverhältnis erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung, und der Gesamtgehalt an Se und Te in dem Aufzeichnungsmaterial ist bevorzugt nicht weniger als 30 Atom%, basierend auf der Gesamtzahl der das Aufzeichnungsmaterial bildenden Atome. Beispiele einer derartigen Zusammensetzung schließen eine aus drei Elementen bestehende Zusammensetzung, enthaltend Se und/oder Te, eine Zusammensetzung bestehend aus vier Elementen, enthaltend Se und/oder Te, und Zusammensetzungen bestehend aus mehr als vier Elementen (z.B. eine Fünfelementzusammensetzung und eine Sechselementzusammensetzung) ein.
  • Besondere Beispiele des Aufzeichnungsmaterials (ii) sind Mischungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb mit einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, ausgewählt aus Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Sb&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3;, As&sub2;T&sub3;, Sb&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;SeTe&sub2;, Bi&sub2;Se&sub2;Te, Bi&sub2;STe&sub2; etc. bei einem beliebigen Verhältnis erhalten werden; aus diesem Mischungen, z.B. Sn&sub2;Sb&sub2;Se&sub5;, SnBi&sub2;Te&sub4;, PbBi&sub4;Se&sub7;, PbBi&sub2;Sb&sub4;, Pb3bi&sub4;Sb&sub9; etc., hergestellte stöchiometrische Verbindungen; aus diesen Mischungen hergestellte kongruente Verbindungen, z.B. Sn&sub2;Sb&sub6;Se&sub5;, SnSb&sub2;Te&sub4;, Pb&sub2;Sb&sub6;Te&sub1;&sub1;, PbBi&sub4;Te&sub7; etc.; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. in einem beliebigen Verhältnis.
  • Ferner schließt das Aufzeichnungsmaterial (ii) Mischungen ein, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te und die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, z.B. Ga&sub2;S&sub3;, Ga&sub2;Se&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3;, Tl&sub2;Te&sub3;, GaInS&sub3;, In&sub2;STe&sub2; etc. bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten werden; aus diesen Mischungen hergestellte stöchiometrische Verbindungen, z.B. CuGaSe&sub2;, CuInSe&sub2;, CuInTe&sub2;, AgInTe&sub2; etc.; aus diesen Mischungen hergestellte kongruente Verbindungen, z.B. AgGaSe&sub2;, AgIn&sub2;Se&sub8; etc.; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obengenannten stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Verhältnis.
  • Weiterhin sind in dem Aufzeichnungsmaterial (ii) aus wenigstens drei Elementen, enthaltend Se und/oder Te, zusammengesetzte Mischungen enthalten, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung I&sub2;VIb mit einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 ausgewählt aus GeS&sub2;, GeSe&sub2;, SnS&sub2;, SnSe&sub2; etc. bei einem beliebigen Mischungsverhältnis; aus diesen Mischungen hergestellten stöchiometrischen Verbindungen, z.B. Cu&sub2;SnSe&sub3;; aus diesen Mischungen hergestellten festen Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten werden.
  • Die Verwendung des Aufzeichnungsmaterials (ii) macht es möglich, die Stabilität der amorphen Phase der Aufzeichnungsschicht zu erhöhen und die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsschicht herabzusetzen.
  • Die Gründe für die Herabsetzung der Kristallisationszeit der obenbeschriebenen Aufzeichnungsmaterialschicht, die die Erfinder annehmen, sind, im Vergleich mit den herkömmlich eingesetzten Aufzeichnungsmaterialschichten aus Ge-Sb-Te, wie folgt.
  • Die Elektronegativitäten der die herkömmlichen Aufzeichnungsmaterialien bildenden Elemente und der Aufzeichnungsmaterialien (ii) der Erfindung sind unten in Tabelle 2 dargestellt. Die hierin erwähnten Elektronegativitäten sind Werte gemäß Phillips'- Elektronegativität, die durch Hinzufügen des Screeningeffekts durch Valenz-Elektronen zu den Werten der Elektronegativität nach Pauling (siehe J.C. Phillips, Bonds and Bands in Semiconductors, Academic Press, New York and London (1973), erhalten wurden, mit der Ausnahme, daß die Werte für K, Rb und Cs Elektronegativitäten nach Pauling sind, da Elektronegativitäten nach Phillips für diese Elemente noch nicht erhalten wurden. Es ist bekannt, daß der ionische Charakter einer interatomaren Bindung dahin tendiert sich zu erhöhen, wenn eine Differenz in der Elektronegativität zwischen den Atomen größer wird.
  • Die hierin verwendeten Elektronegativitäten nach Phillips sind berechnete Werte, die für regelmäßige tetraedrische Strukturen erhalten wurden. Da das Elektronenorbit in den das Aufzeichnungsmaterial (ii) bildenden Atomen, einschließlich einem nichtbindenden Paar, regelmäßig tetraedrisch ist, wäre es sicher, die Werte der Elektronegativität nach Phillips auf diese Atome anzuwenden. Tabelle 2
  • * Elektronegativität nach Pauling
  • Betrachtet man die interatomaren Bindungen in dem herkömmlichen Ge-Sb-Te, wobei die Elektronegativitätswerte von Ge, Sb und Te nach Phillips jeweils 1,35, 1,31 und 1,47 sind, wie in Tabelle 2 dargestellt, ergibt sich eine Differenz von 0,04 zwischen Ge und Sb, 0,16 zwischen Sb und Te und 0,12 zwischen Ge und Te. Es kann somit gesehen werden, daß die ionische Bindungsstärke von Ge-Sb-, Sb-Te- und Ge-Te- Bindungen, die das Ge-Sb-Te bilden, schwach ist.
  • Bei der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb, die einen Teil des Aufzeichnungsmaterials (ii) bildet, ist im Gegensatz dazu die Differenz der Elektronegativität zwischen Te, dessen Elektronegativität die niedrigste (1,47) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Li, dessen Elektronegativität die höchste (1,00) der Elemente der Gruppe I ist, 0,47. Andererseits ist die Differenz zwischen S, dessen Elektronegativität die höchste (1,87) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Ag, dessen Elektronegativität die niedrigste (0,57) der Elemente der Gruppe 1 ist, 1,30. Das bedeutet, die Elektronegativitätsdifferenzen zwischen den Elementen der Gruppe I und den Elementen der Gruppe VIb überspannen einen weiten Bereich von 0,47 bis 1,30, wodurch eine starke ionische Bindungsstärke zwischen dem Atom der Gruppe 1 und dem Atom der Gruppe VIb angezeigt wird.
  • Aus diesen Betrachtungen heraus glaubt man, daß die Gruppe 1 Atom-Gruppe VIb-Atombindungsstärke größer ist als die Stärke der Ge-Sb-Te bildenden interatomaren Bindungen (die meisten davon sind kovalente Bindungen) und zwar um die der obenbeschriebenen ionischen Bindungsstärke entsprechenden Stärke.
  • Daher enthält die Mischung, wenn die stöchiometrische Verbindung vom Typ I&sub2;VIb mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung gemischt wird, die aus Elementen aufgebaut ist, die von wenigstens zwei Gruppen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl) der Gruppe IVb (d.h. Ge, Sn und Pb), der Gruppe Vb (d.h. As, Sb und Bi) und der VIb (d.h. S, Se und Te) ausgewählt sind, eine Gruppe 1-Atom-Gruppe VIb- Atom-Bindung mit hoher Bindungsstärke und besitzt dadurch eine verminderte freie Energie in dessen kristalliner Phase.
  • Als ein Ergebnis erhöht sich die Differenz der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase, d.h. die Übergangsenergie. Dies wird als der Grund angenommen, weshalb das Aufzeichnungsmaterial (ii) im Vergleich mit dem herkömmlichen Ge-Sb-Te-Aufzeichnungsmaterial eine verminderte Kristallisationszeit besitzt.
  • Die Tatsache, daß das herkömmliche Sb&sub2;Te&sub3;- Aufzeichnungsmaterial eine kurze Kristallisationszeit besitzt, obwohl es keine Bindung besitzt, die eine starke ionische Bindungsstärke zeigt, steht der obengenannten Betrachtung nicht entgegen, weil angenommen wird, daß eine derartige kurze Kristallisationszeit von seiner kleiner Aktivierungsenergie aber nicht von einer großer Übergangsenergie herrührt.
  • Andererseits ist der von den Erfindern angenommene Grund für die verbesserte Stabilität des Aufzeichnungsmaterials (ii) in seiner amorphen Phase im Vergleich zum herkömmlichen Aufzeichnungsmaterial aus Ge-Sb-Te oder Sb&sub2;Te&sub3; wie folgt.
  • Wie oben diskutiert, besitzt Ge-Sb-Te einen schwachen ionischen Bindungscharakter und einen starken kovalenten Bindungscharakter. Daher wird die amorphe Phase, entsprechend der Anzahl der sich erhöhenden Elemente, aufgrund einer Erhöhung der freien Energie mit der Erhöhung der Spannung leicht instabil. Da das Aufzeichnungsmaterial (ii) einen starken ionischen Bindungscharakter besitzt, der weniger durch Bindungsrichtung oder Bindungsabstand beschränkt ist, ist es im Gegensatz dazu stabilisiert, trotz seiner irgendwie gespannten Struktur und zeigt daher eine höhere Stabilität in seiner amorphen Phase als Ge-Sb-Te.
  • Da das Aufzeichnungsmaterial (ii) ein aus drei oder mehr Elementen zusammengesetztes Multielementmaterial ist, ist weiterhin der inhibitorische Effekt auf atomare Bewegungen aufgrund von Unterschieden im Atomradius größer und die Aktivierungsenergie ist so größer, als beim Zweielementmaterial Sb&sub2;Te&sub3;. Die hohe Stabilität des Aufzeichnungsmaterials (ii) in seiner amorphen Phase kann auch von diesem Gesichtspunkt aus erklärt werden.
    • Aufzeichnungsmaterialien (iii) und (iv):
  • Die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIbVIb im Aufzeichnungsmaterial (iii) schließt GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe, TlS, TlSe, TlTe, GaInS&sub2;, GaInSe&sub2;, Ga&sub2;InSe&sub3;, Ga&sub2;SeTe, Ga&sub3;Se&sub2;Te, GaTlSe&sub2; und InTlSe&sub2; ein.
  • Die stöchiometrische Multielementverbindung im Aufzeichnungsmaterial (iii) schließt stöchiometrische Verbindungen ein, die aus Elementen zusammengesetzt sind, die willkürlich von wenigstens zwei Gruppen der Gruppe IIIb, IVb, Vb und VIb ausgewählt sind. Beispiele derartiger stöchiometrischer Multielementverbindungen sind stöchiometrische Verbindungen vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und durch die chemische Formel IVbVIb wiedergegeben werden; stöchiometrische Verbindungen vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb2; und stöchiometrische Verbindungen vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIbVIb.
  • Besondere Beispiele der stöchiometrischen Verbindungs vom Typ IVbVIb sind GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, GeSnTe&sub2; und Ge&sub2;SeTe.
  • Besondere Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 sind GeS&sub2;, GeSe&sub2;, SnS&sub2;, SnSe&sub2; und SnTe&sub2;.
  • Besondere Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb sind dieselben, wie oben aufgezählt, d.h. GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe, TlS, TlSe, TlTe, GaInS&sub2;, GaInSe&sub2;, Ga&sub2;InSe&sub3;, Ga&sub2;SeTe, Ga&sub3;Se&sub2;Te, GaTlSe&sub2; und InTlSe&sub2;.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (iii), das eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb und der stöchiometrischen Multielementverbindung besitzt, kann jedes der aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzten Materialien sein, wobei die Elemente aus den Elementen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl), den IVb-Elementen (d.h. Ge, Sn und Pb), den Elementen der Gruppe Vb (d.h. As, Sb und Bi) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te) ausgewählt sind, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung (z.B. einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb) bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindung in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung, und der Gesamtgehalt an Se und Te in dem Aufzeichnungsmaterial bevorzugt nicht geringer als 30 Atom% ist, basierend auf den gesamten das Aufzeichnungsmaterial bildenden Atomen. Beispiele einer derartigen Zusammensetzung schließen eine aus drei Elementen bestehende Zusammensetzung, enthaltend Se und/oder Te, eine Zusammensetzung bestehend aus vier Elementen, enthaltend Se und/oder Te, und Zusammensetzungen, bestehend aus mehr als vier Elementen (z.B. eine Fünfelementzusammensetzung und eine Sechselementzusammensetzung) ein.
  • Besondere Beispiele für das Aufzeichnungsmaterial (iii) sind Mischungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb mit einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, ausgewählt aus GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, GeSnTe&sub2;, Ge&sub2;SeTe etc. bei einem willkürlichen Verhältnis erhalten wurden; aus diesen Mischungen hergestellte stöchiometrische Verbindungen, z.B. Ga&sub2;GeTe&sub3;, In&sub2;GeTe&sub3;, In&sub3;SnTe&sub4;, InPbTe&sub2;, TlGeTe&sub2; und Tl&sub2;GeTe&sub3;; aus diesen Mischungen hergestellte kongruente Verbindungen, z.B. GaGeTe&sub2; und InGeTe&sub2;; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem willkürlichen Verhältnis.
  • Ferner sind in dem Aufzeichnungsmaterial (iii) Mischungen eingeschlossen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb&sub2;, z.B. GeS&sub2;, GeSe&sub2;, SnS&sub2;, SnSe&sub2; und SnTe&sub2; bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten wurden; aus diesen Mischungen hergestellte stöchiometrische Verbindungen, z.B. GaGeSe&sub3;; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Verhältnis.
  • Ferner sind in dem Aufzeichnungsmaterial (iii) Mischungen eingeschlossen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb mit einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, z.B. GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe, TlS, TlSe, TlTe, GaInS&sub2;, GaInSe&sub2;, Ga&sub2;InSe&sub3;, Ga&sub2;SeTe, Ga&sub3;Se&sub2;Te, GaTlSe&sub2; und InTlSe&sub2; bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten wurden; aus diesen Mischungen hergestellte stlchiometrische Verbindungen, z.B. GaInSe&sub2;, Ga&sub2;InSe&sub3; und Ga&sub3;SeTe&sub2;; aus diesen Mischungen hergestellte kongruente Verbindungen, z.B. GaTlSe&sub2;, InTlSe&sub2; und Ga&sub2;SeTe; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Mischungsverhältnis.
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (iv) schließt die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 die ein, die dieselben IIIb-Elemente und dieselben VIb-Elemente enthalten, z.B. Ga&sub2;S&sub3;, Ga&sub2;Se&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3; und Tl&sub2;Te&sub3; und solche, die verschiedene IIIb-Elemente oder verschiedene VIb-Elemente enthalten, z.B. In&sub2;STe&sub2;.
  • Die stöchiometrische Multielementverbindung im Aufzeichnungsmaterial (iv) ist eine stöchiometrische Verbindung, die aus Elementen zusammengesetzt ist, die aus wenigstens zwei Gruppen der Gruppen IIIb, IVb und VIb ausgewählt sind, einschließlich stöchiometrischer Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIb2VIb3; und die stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus dem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb.
  • Besondere Beispiele der stöchiometrischen Verbindungen IIIb2VIb3 sind dieselben wie oben aufgezählt, d.h. Ga&sub2;S&sub3;, GasSe&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3; und In&sub2;STe&sub2;.
  • Besondere Beispiele der stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IVbVIb sind dieselben wie oben aufgezählt, d.h. GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, GeSnTe&sub2; und Ge&sub2;SeTe.
  • Aufzeichnungsmaterial (iv), das eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 besitzt und die stöchiometrische Multielementverbindung können jede der Materialien sein, die aus wenigstens drei Elementen, ausgewählt aus den Elementen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl), den Elementen der Gruppe IVb (d.h. Ge, Sn und Pb) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te) zusammengesetzt sind, wobei sie wenigstens eines von Se und Te enthalten und eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung besitzen, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung (z.B. einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb) bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung, und der Gesamtgehalt an Se und Te in dem Aufzeichnungsmaterial ist bevorzugt nicht geringer als 30 Atom%, basierend auf den gesamten das Aufzeichnungsmaterial bildenden Atomen. Beispiele einer derartigen Zusammensetzung schließen eine Zusammensetzung ein, die aus drei Elementen besteht, enthaltend Se und/oder Te, einer Zusammensetzung bestehend aus vier Elementen, enthaltend Se und/oder Te und Zusammensetzungen bestehend aus mehr als vier Elementen (z.B. eine Fünfelementzusammensetzung und eine Sechselementzusammensetzung).
  • Besondere Beispiele des Aufzeichnungsmaterials (iv) sind Mischungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3, z.B. Ga&sub2;S&sub3;, Ga&sub2;Se&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3;, Tl&sub2;Te&sub3; und In&sub2;STe&sub2; bei einem beliebigen Verhältnis erhalten werden; aus diesen Mischungen hergestellte kongruente Verbindungen, z.B. In&sub2;STe&sub2;; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen kongruenten Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Verhältnis.
  • Ferner sind in dem Aufzeichnungsmaterial (iv) Mischungen eingeschlossen, die aus wenigstens drei Elementen Zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te, die durch Mischen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 und einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, z.B. GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, GeSnTe&sub2; und Ge&sub2;SeTe bei einem beliebigen Mischungsverhältnis erhalten werden; aus diesen Mischungen hergestellte stöchiometrische Verbindungen, z.B. Ga&sub4;SnTe&sub7;; aus diesen Mischungen hergestellte feste Lösungen, die aus wenigstens drei Elementen Zusammengesetzt sind, enthaltend Se und/oder Te; und Mischungen der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindungen, festen Lösungen etc. bei einem beliebigen Verhältnis.
  • Die Verwendung des Aufzeichnungsmaterial (iii) oder (iv) ermöglicht es, die Stabilität der amorphen Phase der Aufzeichnungsschicht zu erhöhen und die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsschicht herabzusetzen.
  • Als Grund für die Herabsetzung der Kristallisationszeit der obenbeschriebenen Aufzeichnungsmaterialschicht im Vergleich mit der herkömmlich eingesetzten Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ge-Sb-Te wird derselbe angenommen, der oben mit Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial (ii) beschrieben wurde. Genauer ist in den stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIbVIb, die einen Teil des Aufzeichnungsmaterials (iii) bilden, und den stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3, die einen Teil des Aufzeichnungsmaterials (iv) bilden, die Differenz der Elektronegativität zwischen Te, dessen Elektronegativität die niedrigste (1,47) der Gruppe VIb-Elemente ist, und Ga dessen Elektronegativität die höchste (1,13) der Gruppe IIIb- Elemente ist, 0,34. Andererseits ist die Differenz zwischen S, dessen Elektronegativität die höchste (1,87) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Tl, dessen Elektronegativität die niedrigste (0,94) der Elemente der Gruppe IIIb ist, 0,93. Das bedeutet, die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den Elementen der Gruppe IIIb und den Elementen der Gruppe VIb reicht über den breiten Bereich von 0,34 bis 0,93, was auf eine starke ionische Bindungsstärke zwischen dem Atom der Gruppe IIIb und dem Atom der Gruppe VIb hinweist.
  • Aufgrund dieser Betrachtungen wird angenommen, daß die Gruppe IIIb Atom-Gruppe VIb Atom-Bindungsstärke größer ist als die Stärke der die Ge-Sb-Te bildenden interatomaren Bindungen (von denen die meisten kovalente Bindungen sind) um die der ionischen Bindungsstärke entsprechende Stärke.
  • Daher enthält, wenn die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIbVIb mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung gemischt wird, die aus Elementen besteht, die aus wenigstens Zwei Gruppen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl), der Gruppe IVb (d.h. Ge, Sn und Pb); der Gruppe Vb (d.h. As, Sb und Bi) und der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te), oder wenn die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 mit einer stöchiometrischen Multielementverbindung gemischt wird, die aus Elementen besteht, die aus wenigstens 2 Gruppen der Gruppe IIIb (d.h. Ga, In und Tl) der Gruppe IVb (d.h. Ge, Sn und Pb) und der Gruppe VIb (S, Se und Te) ausgewählt sind, die resultierende Mischung eine Gruppe IIIb-Atomgruppe VIb- Atom mit hoher Bindungsstärke enthält. Als ein Ergebnis besitzt die Mischung eine verringerte freie Energie in ihrer kristallinen Phase, im Vergleich mit Ge-Sb-Te, und besitzt dadurch eine größere Differenz in der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase, d.h. eine größere Übergangsenergie. Dies scheint der Grund zu sein, weshalb die Aufzeichnungsmaterialien (iii) und (iv) im Vergleich mit dem herkömmlichen Ge-Sb-Te- Aufzeichnungsmaterial eine verminderte Kristallisationszeit besitzen.
  • Es wird berücksichtigt, daß die höhere Stabilität der amorphen Phase der Aufzeichnungsmaterialien (iii) und (iv) im Vergleich mit Ge-Sb-Te auch durch die oben mit Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial (ii) dargelegten Gründe begründet werden können.
    • Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8):
  • Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) erlangen eine weitere Stabilitätsverbesserung in der amorphen Phase, während sie Kristallisationsgeschwindigkeiten besitzen, die denen der obenbeschriebenen Aufzeichnungsmaterialien (i) bis (iv) gleich sind.
  • Beim Aufzeichnungsmaterial (v-1) schließt die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb SnS, SnSe, SnTe, Pbs, PbSe und PbTe ein und die stöchiometrische Verbindung vom Typ Vb2VIb3 Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Se&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3; und As&sub2;Te&sub3;.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 besitzt, kann aus jeder der stöchiometrischen Dreielementverbindungen bestehen, die aus drei Elementen besteht, die aus den VIb- Elementen (d.h. Sn und Pb), Elementen der Gruppe Vb (d.h. Sb, Bi und As) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te) besteht, enthaltend wenigstens eines von Se und Te, und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stlchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Besondere Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen sind Sn&sub2;Sb&sub2;Se&sub5;, Sn&sub2;Sb&sub6;Se&sub1;&sub1;, SnSb&sub2;Te&sub4;, Pb2Sb&sub6;Te&sub1;&sub1;, SnBi&sub2;Te&sub4;, PbBi&sub4;Se&sub7;, PbBi&sub2;Se&sub4;, Pb3Bi&sub4;Se&sub9; und PbBi&sub4;Te&sub7;.
  • Beim Aufzeichnungsmaterial (v-1) ist wenigstens eines der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung teilweise durch wenigstens eines der anderen Elemente substituiert, die aus Elementen der oben aufgezählten Gruppen ausgewählt werden, wobei Si und Ge zu der Gruppe IVb gehören (d.h. das Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Sn, Pb, Si und Ge, das Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus Sb, Bi und As, und das Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te), um dadurch eine feste Lösung zu bilden, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und wenigstens eines von Se und Te.
  • Die obere Grenze des Substitutionsgrads der die stöchiometrische Dreielementverbindung bildenden drei Elemente ist der Grad, bei dem die Zusammensetzung, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und aus der Substitution resultiert, nicht länger eine feste Lösung bildet, die die Kristallstruktur der stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt. Solange der Substitutionsgrad unterhalb einer derartigen Grenze ist, können die (das) bestandteilbildende(n) Element(e) bis zu einem willkürlichen Ausmaß durch andere Elemente substituiert werden. Wo ein bestandteilbildendes Element teilweise durch ein anderes Element substituiert wird, wird eine feste Vierelementlösung erzeugt; und wo es teilweise durch zwei andere Elemente substituiert ist, wird eine feste Fünfelementlösung erzeugt. Wo jedes von zwei bestandteilbildenden Elementen jeweils teilweise durch ein anderes Element substituiert werden, wird eine feste Fünfelementlösung erhalten. Wo jedes von drei bestandteilbildenden Elementen jeweils durch ein anderes Element substituiert wird, wird eine feste Sechselementlösung erhalten.
  • In den Fällen, wo das zu substituierende bestandteilbildende Element und das andere, das bestandteilbildende Element substituierende Element, in der Beziehung stehen, daß sie eine feste Lösung unabhängig vom Mischungsverhältnis des erstgenannten Elements mit dem letztgenannten Element bilden können (im nachfolgenden als "feste Losung im Gesamtbereich"), ist die Spannung der Kristallstruktur, die durch die Substitution erhalten wurde, relativ klein, so daß strukturelle Veränderungen der stöchiometrischen Dreielementverbindung aufgrund der Substitution minimiert werden können. Ein erlaubter Substitutiongrad kann daher zum Vorteil verbreitert werden. Beispiele von Kombinationen von Elementen mit derartigen Beziehungen sind eine Kombination von Ge und Si (Elemente der Gruppe IVb), eine Kombination von Sb und Bi (Elemente der Gruppe Vb) und eine Kombination von Se und Te (Elemente der Gruppe VIb).
  • Der Begriff "Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine Struktur einer bestimmten stöchiometrischen Dreielementverbindung, die durch eine atomare Anordnung in einem Kristallgitter beschrieben wird, die charakteristisch für die stöchiometrische Dreielementverbindung ist. Der Begriff "feste Lösung, die eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine feste Lösung, in der ein Teil der Atome auf Gitterpositionen eines Kristallgitters, das für die stöchiometrische Dreielementverbindung charakteristisch ist, durch ein verschiedenes Atom(e) zufällig auf derartige Weise substituiert ist, daß das unterschiedliche Atom als einheitlich in dem Kristallgitter gelöst angesehen werden kann.
  • Die Aufzeichnungsmaterialien (v-2) bis (v-3) entsprechen dem verbesserten Aufzeichnungsmaterial (ii).
  • Beim Aufzeichnungsmaterial (v-2) schließt die stöchiometrische Verbindung vom Typ I&sub2;VIb Li&sub2;S, Li&sub2;Se, Li&sub2;Te, Na&sub2;S, Na&sub2;Se, Na&sub2;Te, K&sub2;S, K&sub2;Se, K&sub2;Te, Rb&sub2;S, Rb&sub2;Se, Rb&sub2;Te, Cs&sub2;S, Cs&sub2;Se, Cs&sub2;Te, Cu&sub2;S, Cu&sub2;Se, Cu&sub2;Te, Ag&sub2;S, Ag&sub2;Se, Ag&sub2;Te, Au&sub2;S, Au&sub2;Se und Au&sub2;Te ein. Die stöchiometrische Verbindung vom Typ Vb2VIb3 schließt Sb&sub2;S&sub3;, Sb&sub2;Se&sub3;, Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;S&sub3;, Bi&sub2;Se&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, As&sub2;S&sub3;, As&sub2;Se&sub3; und As&sub2;Te&sub3; ein.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 besitzt, kann aus jeder stöchiometrischen Dreielementverbindung bestehen, die aus drei Elementen bestehen, die aus den Elementen der Gruppe 1 (d.h. Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au) ausgewählt sind, den Elementen der Gruppe Vb (d.h. As, Sb und Bi) und den Elementen der Gruppe VIb (d.h. S, Se und Te), enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb mit der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen sind Sn&sub2;Sb&sub2;Se&sub5;, Sn&sub2;Sb&sub6;Se&sub1;&sub1;, SnSb&sub2;Te&sub4;, Pb2Sb&sub6;Te&sub1;&sub1;, SnBi&sub2;Te&sub4;, PbBi&sub4;Se&sub7;, PbBi&sub2;Se&sub4;, Pb3Bi&sub4;Se&sub9; und PbBi&sub4;Te&sub7;.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-2) ist dadurch charakterisiert, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und die durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens ein anderes Element aus den Elementen der oben aufgezählten Gruppen, d.h. dem Element der Gruppe 1, ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, dem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus As, Sb und Bi, und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, besteht.
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-3) sind Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb dieselben, die für das Aufzeichnungsmaterial (v-2) genannt wurden. Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 sind GeS&sub2;, GeSeS&sub2;, SnS&sub2; und SnSe&sub2;.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindungen bestehend aus drei aus den Elementen der Gruppe 1 einschließlich Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, den Elementen der Gruppe IVb einschließlich Ge, Sn und Pb und den Elementen der Gruppe VIb einschließlich S, Se und Te Elementen sein, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb2 mit einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen schließen Cu&sub2;SnSe&sub3; ein.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-3) ist dadurch charakterisiert, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Elementen der oben aufgezählten Gruppen und Silicium besteht, das zu der Gruppe IVb gehört, d.h. dem Element der Gruppe 1 ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Si, Ge, Sn und Pb, und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te.
  • Die Aufzeichnungsmaterialien (v-4), (v-5) und (v-6) entsprechen dem verbesserten Aufzeichnungsmaterial (iii).
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-4) schließt die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIbVIb GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe, TlS, TlSe und TlTe ein. Die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb schließt GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe und PbTe ein.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindungen sein, die aus drei Elementen bestehen, ausgewählt aus den Elementen der Gruppe IIIb einschließlich Ga, In und Tl, Elementen der Gruppe IVb einschließlich Ge, Sn und Pb, und den Elementen der Gruppe VIb einschließlich S, Se und Te, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb mit der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen sind Ga&sub2;GeTe&sub3;, GaGeTe&sub2;, In&sub2;GeTe&sub3;, In&sub3;SnTe&sub4;, InPbTe&sub2;, InGeTe&sub2;, TlGeTe&sub2; und Tl&sub2;GeTe&sub3;.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-4) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, erhalten durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben aufgezählten Elementen, wobei Aluminium zu der Gruppe IIIb gehört und Si zu der Gruppe IVb, d.h. dem Element der Gruppe IIIb ausgewählt aus Al, Ga, In und Tl, dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Si, Ge, Sn und Pb ist und dem Element der Gruppe VIb ausgewählt aus S, Se und Te ausgewählt ist.
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-5) sind Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb dieselben, wie die bezüglich des Aufzeichnungsmaterials (v-4) aufgezählten und Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 sind GeS&sub2;, GeSe&sub2;, SnS&sub2;, SnSe&sub2; und SnTe&sub2;.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindungen sein, die aus drei Elementen besteht, die aus den Elementen der Gruppe IIIb, einschließlich Ga, In und Tl, Elementen der Gruppe IVb einschließlich Ge, Sn und Pb, den Elementen der Gruppe VIb einschließlich S, Se und Te ausgewählt sind, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb mit der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2 erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Ein Beispiel einer derartigen stöchiometrischen Dreielementverbindung ist GaGeSe&sub3;.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-5) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen erhalten wurde, das aus der aus den oben aufgezählten Elementen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei Al zu der Gruppe IIIb gehört und Si zu der Gruppe IVb, d.h. das Element der Gruppe IIIb aus Al, Ga, In und Tl ausgewählt ist, das Element der Gruppe IVb aus Si, Ge, Sn und Pb ausgewählt ist, und das Element der Gruppe IVb aus S, Se und Te.
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-6) sind Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb dieselben, wie die mit Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial (v-4) aufgezählten.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von zwei stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindung sein, die aus drei Elementen besteht, ausgewählt aus Elementen der Gruppe IIIb einschließlich Ga, In und Tl und den Elementen der Gruppe VIb einschließlich S, Se und Te, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen von zwei stöchiometrischen Verbindungen des Typs IIIbVIb erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen sind GaInSe&sub2;, Ga&sub2;InSe&sub3;, Ga&sub3;SeTe&sub2;, Ga&sub2;SeTe, GaTlSe&sub2; und InTlSe&sub2;.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-6) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält und durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus den oben aufgezählten Elementen besteht und Al, gehörend zu der Gruppe IIIb, d.h. dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Al, Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, erhalten wurde.
  • Die Aufzeichnungsmaterialien (v-7), (v-6) und (v-8) entsprechen dem verbesserten Aufzeichnungsmaterial (iv).
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-7) schließt die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 Ga&sub2;S&sub3;, Ga&sub2;Se&sub3;, Ga&sub2;Te&sub3;, In&sub2;S&sub3;, In&sub2;Se&sub3;, In&sub2;Te&sub3;, Tl&sub2;S&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3;, Tl&sub2;Se&sub3; und TlTe&sub3; ein.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von Zwei stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3 besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindungen sein, die aus drei Elementen besteht, die aus Elementen der Gruppe IIIb einschließlich Ga, In und Tl und Elementen der Gruppe VIb einschließlich S, Se und Te ausgewählt sind, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, durch Mischen zweier stöchiometrischer Verbindungen vom Typ IIIb2VIb3 erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele für stöchiometrische Dreielementverbindungen schließen In&sub2;STe&sub2; ein.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-7) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, die durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen Dreielementverbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen erhalten wurde, das aus der Gruppe bestehend aus den oben aufgezählten Elementen besteht und Al, gehörend zu der Gruppe IIIb, d.h. dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Al, Ga, In und Tl und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te.
  • Bei dem Aufzeichnungsmaterial (v-8) sind Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 dieselben, wie die mit Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial (v-7) aufgezählten und Beispiele der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb sind GeS, SeSe, SeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe und PbTe.
  • Die stöchiometrische Dreielementverbindung, die eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb besitzt, kann jede der stöchiometrischen Verbindungen sein, die aus drei Elementen besteht, die aus dem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, dem Element der Gruppe IVb ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und dem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te besteht, enthaltend wenigstens eines von Se und Te und mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung, die durch Mischen der stöchiometrischen Verbindung des Typs IIIb2VIb3 mit der stöchiometrischen Verbindung des Typs IVbVIb erhalten wurde. Die Mischung enthält bevorzugt eine der beiden stöchiometrischen Verbindungen in einer Menge von 5 bis 95 Mol%, basierend auf der Mischung. Beispiele derartiger stöchiometrischer Dreielementverbindungen schließen Ga&sub4;SnTe&sub7; ein.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (v-8) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung aufweist, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, die durch teilweise Substitution von wenigstens einem der bestandteilbildenden Elemente der obenbeschriebenen stöchiometrischen ternären Verbindung durch wenigstens eines von anderen Elementen erhalten wurde, das aus der aus den oben aufgezählten Elementen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei Al zu der Gruppe IIIb gehört und Si zu der Gruppe IVb, d.h. die Elemente der Gruppe IIIb aus Al, Ga, In und Tl ausgewählt sind, das Element der Gruppe IVb aus Si, Ge, Sn und Pb ausgewählt sind und das Element der Gruppe VIb aus S, Se und Te ausgewählt ist.
  • Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-2) bis (v-8) ist die obere Grenze des Substitutionsgrads der drei die stöchiometrische Dreielementverbindung bildenden Elemente der Grad, an dem die Zusammensetzung, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, resultierend aus der Substitution, nicht länger eine feste Lösung darstellt, die die Kristallstruktur der stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt. Solange der substitutionsgrad unterhalb einer derartigen Grenze ist, können das (die) bestandteilbildende(n) Elemente(e) in willkürlichem Ausmaß durch (ein) andere(s) Element(e) substituiert sein.
  • In den Fällen, wo das zu substituierende bestandteilbildende Element und das andere, das bestandteilbildende Element substituierende Element in der Lage ist, eine feste Lösung über den gesamten Bereich zu bilden, ist die Spannung der durch die Substitution erhaltenen Kristallstruktur relativ klein, so daß strukturelle Veränderungen der stöchiometrischen Dreielementverbindung aufgrund der Substitution minimiert werden können. Es kann daher ein erlaubter Substitutionsgrad ähnlich dem Fall des Aufzeichnungsmaterials (v-1) zum Vorteil verbreitert werden.
  • Um eine erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit sicherzustellen, ist es vorteilhaft, Tl als das "andere Element" zu verwenden, das einen Teil der bestandteilbildenden Elemente der stöchiometrischen Dreielementverbindung substituiert.
  • Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) ist der Substitutionsgrad der drei Elemente, die die stöchiometrische Dreielementverbindungen bilden, bevorzugt nicht niedriger als 0,5 % der (des) Elemente(s), von denen ein Teil substituiert ist oder sind, und der Gesamtgehalt an Se und Te in dem Aufzeichnungsmaterial ist bevorzugt nicht weniger als 30 Atom%, basierend auf den gesamten Atomen, die das Aufzeichnungsmaterial bilden.
  • Da, wie oben erwähnt, die Schicht des Aufzeichnungsmaterials, die jedes der Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) verwendet, eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen Dreielementverbindung besitzt, besitzt sie eine erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit und zeigt eine verbesserte Stabilität in ihrer amorphen Phase. Da sie weiterhin aus einer festen Lösung aufgebaut ist, in der wenigstens eines der drei die stöchiometrische Dreielementverbindung bildenden Elemente teilweise mit (einem) anderen Element(en) substituiert ist, zeigt die Aufzeichnungsschicht weiterhin eine erhöhte Stabilität in der amorphen Phase.
  • Die durch Verwendung des Aufzeichnungsmaterials (v-1) erhaltene erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit scheint auf dem gleichen Grund zu basieren, wie er mit Bezug auf Aufzeichnungsmaterial (i) beschrieben wurde; und die durch Verwendung der Aufzeichnungsmaterialien (v-2) bis (v-9) erhaltene wird als auf demselben Grund wie mit Bezug auf Aufzeichnungsmaterial (ii) beschrieben basierend angesehen.
  • Genauer ist bei den stöchiometrischen Verbindungen vom Typ I&sub2;VIb, die Bestandteil eines Teils des Aufzeichnungsmaterials (v-2) bis (v-3) bilden, die Differenz in der Elektronegativität zwischen Te, dessen Elektronegativität die niedrigste (1,47) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Li, dessen Elektronegativität die höchste (1,00) der Elemente der Gruppe I ist, 0,47. Andererseits ist die Differenz zwischen S, dessen Elektronegativität die höchste (1,87) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Ag, dessen Elektronegativität die niedrigste (0,57) der Elemente der Gruppe I ist, 1,30. Das heißt, die Elektronegativitätsdifferenz zwischen dem Element der Gruppe I und dem Element der Gruppe VIb reicht über den weiten Bereich von 0,47 bis 1,30, was eine hohe ionische Bindungsstärke zwischen dem Atom der Gruppe I und dem Atom der Gruppe VIb andeutet.
  • Gleicherweise ist in den stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIbVIb, die einen Bestandteil des Aufzeichnungsmaterials (v-4) bis (v-8) bilden, die Differenz in der Elektronegativität zwischen Te, dessen Elektronegativität die niedrigste (1,47) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Ga, dessen Elektronegativität die höchste (1,13) der Elemente der Gruppe IIIb ist, 0,34. Andererseits ist die Differenz zwischen S, dessen Elektronegativität die höchste (1,87) der Elemente der Gruppe VIb ist, und Tl, dessen Elektronegativität die niedrigste (0,94) der Elemente der Gruppe IIIb ist, 0,93. Das heißt, die Elektronegativitätsdifferenz zwischen dem Element der Gruppe IIIb und dem Element der Gruppe VIb reicht über den weiten Bereich von 0,34 bis 0,93, was eine hohe ionische Bindungsstärke zwischen dem Atom der Gruppe IIIb und dem Atom der Gruppe VIb andeutet.
  • Aufgrund dieser Betrachtungen wird angenommen, daß die Bindungsstärke der Gruppe I Atom-Gruppe VIb Atom oder die Bindungsstärke der Gruppe IIIb Atom-Gruppe VIb Atom höher ist als die Stärke der interatomaren Bindungen, die Ge-Sb-Te bilden (die meisten von diesen sind kovalente Bindungen), und zwar um die Stärke, die der ionischen Bindungsstärke entspricht.
  • Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-2) bis (v-3), in der die stöchiometrische Dreielementverbindung eine Zusammensetzung besitzt, die einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 entspricht, enthält die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 oder die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2 eine Bindung des Atoms der Gruppe 1 und des Atoms der Gruppe VIb, die eine starke Bindungsstärke zeigt. Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-4) bis (v-6), bei der die stöchiometrische Verbindung eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb besitzt, enthält die stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2 oder die stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIbVIb eine Bindung des Atoms der Gruppe IIIb und des Atoms der Gruppe VIb, die eine hohe Bindungsstärke zeigt. Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-7) und (v-8), bei der die stöchiometrische Verbindung eine Zusammensetzung entsprechend einer Mischung der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 und der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 oder der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb besitzt, ist eine Bindung des Atoms der Gruppe IIIb und des Atoms der Gruppe VIb enthalten, die eine hohe Bindungsstärke zeigt. Als Resultat besitzen diese Materialien eine verminderte freie Energie in deren kristalline Phase im Vergleich zu Ge-Sb-Te, wodurch sie eine größere Differenz in der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase besitzen, d.h. eine größere Übergangsenergie. Dies wird als Grund dafür angenommen, daß die Aufzeichnungsmaterialien (v-2) bis (v-8) im Vergleich mit dem herkömmlichen Ge-Sb-Te-Aufzeichnungsmaterial eine erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit besitzen.
  • Es wird weiterhin berücksichtigt, daß die höhere Stabilität der amorphen Phase des Aufzeichnungsmaterials (v-1) bis (v-8) im Vergleich mit den herkömmlichen Ge-Sb-Te- oder Sb&sub2;Te&sub3;- Aufzeichnungsmaterialien auch durch die oben mit Bezug auf Aufzeichnungsmaterial (ii) ausgeführten Gründe erklärt werden kann.
  • Außerdem üben die Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) stärkere inhibitorische Effekte auf Atombewegungen aufgrund einer Differenz in den Atomradien wegen der Natur der Materialien aus, die vier oder mehr Arten von Elementen enthalten und somit eine höhere Aktivierungsenergie besitzen, wenn man sie mit dem Zweielementmaterial, SbTe&sub3;, oder dem Dreielementmaterial, Ge-Sb-Te, vergleicht. Auch unter diesem Gesichtspunkt zeigen diese Materialien eine weiter verbesserte Stabilität deren amorpher Phase.
    • Aufzeichnungsmaterial (vi):
  • Das Aufzeichnungsmaterial (vi) ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine feste Lösung enthält, die aus mehreren Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen synthetisiert wurde, die demselben Kristallsystem angehören.
  • Der Ausdruck "Kristallsystem", wie er hierin verwendet wird, stimmt mit der Klassifikation von Einheitsgittern überein, die auf einem Winkel zwischen zwei Achsen und der Länge der Achsen basiert, einschließlich von sieben Kristallsystemen, d.h. tricline, kubische, tetragonale, rhomboedrische, orthorhombische, hexagonale und monocline Systeme.
  • Zum Beispiel Ga, In und Tl als Elemente der Gruppe IIIb; Ge, Sn und Pb als Elemente der Gruppe IVb; As, Sb und Bi als Elemente der Gruppe Vb; S, Se und Te als Elemente der Gruppe VIb; und stöchiometrische Verbindungen, die aus diesen Elementen zusammengesetzt sind, die die feste Lösung des Aufzeichnungsmaterials (vi) bilden, können, basierend auf dem Kristallsystem, wie unten in Tabelle 3 dargestellt, klassifiziert werden.
  • Während eine Klassifikation durch Strukturbericht, der sich auf Kristallstrukturen bezieht, wobei zusätzlich zu der obenbeschriebenen Klassifikation des Kristallsystem der Bindungszustand der Verbindungen berücksichtigt wird, Kristalle unterteilt in solche vom Typ A (Element), von A1 bis A20, solche vom Typ B (Verbindung XY) von B1 bis B37, vom Typ C (Verbindung XY&sub2;), von C1 bis C54, vom Typ D (XmYn), von D 0&sub2; bis D 8&sub1;&sub1;, H 1&sub1;, L 1&sub0; bis L 2&sub2; etc., ist es bevorzugt, daß die feste Lösung von mehreren Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen desselben Kristallsystems, basierend auf der Klassifikation durch Strukturbericht, synthetisiert wird. In Tabelle 3 geben die Symbole in Klammern die Kristallstrukturen gemäß der Klassifikation durch Strukturbericht an. Tabelle 3 Rhomboedrisch Orthorhombisch Kubisch Hexagonal Tetragonal Monoklin Ein-Element Zwei-Element Drei-Element
  • Die aus mehreren Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen mit demselben Kristallsystem synthetisierte feste Lösung schließt eine feste Lösung ein, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und Se und/oder Te, die durch Mischen von wenigstens drei Elementen mit demselben Kristallsystem synthetisiert wird; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und Se und/oder Te, die durch Mischen von wenigstens einem Element und wenigstens einer Zweielementverbindung mit demselben Kristallsystem synthetisiert wird; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und Se und/oder Te, die durch Mischen von wenigstens einem Element und wenigstens einer Dreielementverbindung mit demselben Kristallsystem synthetisiert wird; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und Se und/oder Te, die durch Mischen von wenigstens zwei Zweielementverbindungen mit demselben Kristallsystem synthetisiert wird; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und und Se und/oder Te, die durch Mischen von wenigstens zwei Dreielementverbindungen mit demselben Kristallsystem erhalten wird; und eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und Se und/oder Te, die durch Mischen einer Zweielementverbindung und einer Dreielementverbindung mit demselben Kristallsystem synthetisiert wird.
  • Bezugnehmend auf obige Tabelle 3 schließen besondere Beispiele dieser festen Lösungen eine feste Lösung ein, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und durch Mischen von Elementen synthetisiert wird, die aus Tl, S, Se und Te ausgewählt sind, die alle zum hexagonalen System gehören; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und durch Mischen von wenigstens zwei Zweielementverbindungen synthetisiert wird, die aus Sb&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;Te&sub3;, Bi&sub2;Sb&sub3; etc. ausgewählt sind, von denen alle zum rhomboedrischen System gehören; eine feste Dreielementlösung, die durch Mischen von SnTe (B1), GeTe (B1) und PbTe (B1) synthetisiert wird, die alle zum kubischen System gehören; eine feste Dreielementlösung, die durch Mischen von GeTe (B1), InSb (B3) und Tl&sub7;Sb&sub2; (B2) synthetisiert wird, die alle zum kubischen System gehören; eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und durch Mischen von wenigstens zwei Dreielementverbindungen synthetisiert wird, die aus GeSb&sub2;Te&sub4;, Ge&sub2;Bi&sub2;Te&sub5;, PbBi&sub4;Se&sub7; etc. ausgewählt sind, die alle zu dem rhomboedrischen System gehören; einer festen Dreielementlösung, die durch Mischen eines Elements, z.B. As, Bi und Sb und einer Zweielementverbindung, z.B. Sb&sub2;Te&sub3; und Bi&sub2;Te&sub3;, synthetisiert wird, die alle zum rhomboedrischen System gehören; und eine feste Lösung, die drei oder mehr Arten von Elementen enthält und durch Mischen einer Zweielementverbindung, z.B. Sb&sub2;Te&sub3; und Bi&sub2;Te&sub3;, und einer Dreielementverbindung, z.B. GeSb&sub4;Te&sub7; und GeBi&sub2;Te&sub4;, synthetisiert wird, die alle zum rhomboedrischen System gehören.
  • Der Begriff "feste Lösung", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine Phase, die durch Substituieren eines Atoms auf einem Gitterpunkt einer kristallinen Phase, der charakteristisch für ein bestimmtes Element oder eine bestimmte Verbindung ist, durch ein anderes Atom zufällig oder durch eine andere Phase gebildet ist, in der ein anderes Atom statistisch auf die Zwischengitterstellen einer kristallinen Phase verteilt ist, wobei die kristalline Phase kennzeichnend für ein bestimmtes Element oder eine bestimmte Verbindung ist, d.h. eine Phase, in der eine fremde Substanz einheitlich in einer bestimmten kristallinen Phase gelöst ist.
  • Von diesen festen Lösungen werden kongruente feste Lösungen, die einen Eigenschmelzpunkt besitzen und sich nicht bis zu diesem Schmelzpunkt zersetzen, bevorzugt als Aufzeichnungsmaterial (vi) verwendet.
  • Die Verwendung des Aufzeichnungsmaterials (vi) ermöglicht es, die Kristallisationszeit einer Aufzeichnungsmaterialschicht herabzusetzen und, zur gleichen Zeit, eine erhöhte Stabilität in dessen amorpher Phase zu erhalten.
  • Der Grund, weshalb die Erfinder annehmen, daß die Verminderung der Kristallisationszeit dieses Aufzeichnungsmaterials (vi) erzielt wird, ist wie folgt.
  • Das Aufzeichnungsmaterial (vi) besteht aus einer festen Lösung, dessen kristalline Phase eine einzige Phase ist. Da die feste Lösung aus mehreren Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen mit demselben Kristallsystem synthetisiert ist, besitzt es darüber hinaus eine befriedigende kristalline Ausrichtung mit geringen Gitterspannungen und einer sehr kleinen freien Energie in ihrer kristallinen Phase. Demgemäß wird die Differenz der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase, d.h. die Übergangsenergie, groß, wodurch die Kristallisationszeit in der Aufzeichnungsmaterialschicht herabgesetzt wird.
  • Das herkömmliche Ge-Sb-Te-Aufzeichnungsmaterial wird durch Mischen von kubischem GeTe und rhomboedrischem Sb&sub2;Te&sub3; synthetisiert und besitzt im Gegensatz dazu eine extrem schlechte kristalline Ausrichtung und enthält starke Spannungen in dem Kristallgitter. Demgemäß ist die freie Energie in der kristallinen Phase groß und die Differenz in der freien Energie zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase, d.h. die Übergangsenergie, ist klein. Dies scheint die langsame Kristallisation der herkömmlichen Ge-Sb- Te-Aufzeichnungsmaterial schicht zu begründen.
  • Andererseits glauben die Erfinder, daß die Verbesserung in der Stabilität der amorphen Phase des Aufzeichnungsmaterials (vi) gegenüber dem herkömmlichen Sb&sub2;Te&sub3;-Aufzeichnungsmaterial aus dem starken kovalenten Bindungscharakter der interatomaren Bindungen zwischen den bestandteilbildenden Elementen des Aufzeichnungsmaterials (vi), d.h. den Elementen der Gruppe IIIb (Ga, In und Tl), den Elementen der Gruppe IVb (Ge, Sn und Pb), den Elementen der Gruppe Vb (As, Sb und Bi) und den Elementen der Gruppe VIb (S, Se und Te) erwächst. Weiterhin übt das Aufzeichnungsmaterial (vi), von der Natur eines Materials, das drei oder mehr Arten von Elementen enthält, starke inhibitorische Effekte auf atomare Bewegungen aufgrund einer Differenz von atomaren Radien aus, wodurch eines größere Aktivierungsenergie als das Zweielementmaterial, Sb&sub2;Te&sub3;, besitzt. Dies ist auch ein Grund für die hohe Stabilität der amorphen Phase.
  • Da die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien (i) bis (vi) außerdem wenigstens eines von Se und Te enthalten, absorbieren sie sichtbares Licht und Licht im nahen Infrarot.
  • Das optische Aufzeichnungsmedium, das das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial verwendet, weist grundsätzlich ein lichtübertragendes Substrat auf, mit einer Aufzeichnungsmaterialschicht darauf, allgemein mit einer Dicke von 10 bis 200 nm und bevorzugt von 20 bis 40 nm. Zum Zweck der Vermeidung von Deformationen der Aufzeichnungsmaterialschicht während des Zeitraums ab dem Schützen der Aufzeichnungsmaterialschicht vor mechanischer Beschädigung oder Oxidation, kann eine Schutzschicht auf der Aufzeichnungsmaterial schicht vorgesehen werden.
  • Beispiele von geeigneten lichtübertragenden Substraten schließen Glas und Harzmaterialien ein, z.B. Acrylharze, Polycarbonatharze und Epoxidharze. Bei der Verwendung von Harzmaterialien kann eine anorganische dielektrische Materialschicht, bestehend aus z.B. SiO&sub2;, ZrO&sub2;, ZnS, Si&sub3;N&sub4;, Ta&sub2;O&sub5;, AlN, Al&sub2;O&sub3;, etc. oder eine Mischung davon zwischen der Aufzeichnungsmaterialschicht und dem Substrat vorgesehen sein, um thermische Beschädigungen des Harzmaterials zu vermeiden. Die Dicke der anorganischen dielektrischen Materialschicht ist allgemein von 50 bis 200 nm. Bei optischen Aufzeichnungsmedien, die durch Bestrahlen mit einem Lichtstrahl von der dem Substrat gegenüberliegenden Seite aufzeichnen, reproduzieren und löschen, kann das Substrat selbstverständlich aus einem nicht lichtübertragenden Material, wie Aluminium, bestehen.
  • Die Materialien der Schutzschicht schließen dieselben Materialien ein, die die obenbeschriebene anorganische dielektrische Materialschicht bilden und, außerdem, Harzmaterialien, z.B. UV-aushärtbare Harze, Acrylharze, Polycarbonatharze, Epoxyharze und Glas. Die Schutzschicht kann entweder eine Einschichtstruktur oder eine Multischichtstruktur besitzen. Die Dicke der Schutzschicht beträgt allgemein von 10 bis 200 nm. Wo ein Teil der Schutzschicht, der in Kontakt mit der Aufzeichnungsmaterialschicht steht, aus einem Harzmaterial hergestellt ist, kann ein anorganisches dielektrisches Material, wie in dem Fall des harzartigen Substrats, dazwischen eingefügt werden. Ferner kann eine Haftschicht von 1 bis 10 µm Dicke auch zwischen der Schutzschicht und der anorganischen dielelektrischen Materialschicht vorgesehen sein. Für diesen Zweck können herkömmliche Haftmittel, wie ein UV-aushärtbares Haftmittel, verwendet werden.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht kann durch Sputtern, Vakuumabscheidung oder einer vergleichbaren Technik gebildet sein. Das Sputtern kann durch co-Sputtern ausgeführt werden, wodurch eine Vielzahl von Targets eingesetzt werden können und eine gesteuerte Leistung auf jedes Target angewendet wird, um jede angestrebte Zusammensetzung zu synthetisieren und, gleichzeitig, die Zusammensetzung auf einem Substrat abzuscheiden. Das Sputtern kann auch durch Verwendung eines einzigen Legierungstargets durchgeführt werden, wobei das Target der angestrebten Zusammensetzung entspricht.
  • Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Targets verwendet werden, die zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmaterials (i) durch simultanes Sputtern Legierungstargets einschließen, die aus der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb oder der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, durch zufälliges Mischen der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb hergestellte Legierungstargets und ein einzelnes durch ein aus den Gruppen IVb, Vb und VIb ausgewähltes Element hergestelltes Target.
  • Die Vielzahl von Targets, die zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmaterials (ii) durch gleichzeitiges Sputtern verwendet werden kann, schließt Legierungstargets aus der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb, der stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 usw., Legierungstargets, die durch zufälliges Mischen von Elementen der Gruppen I, IIIb, IVb, Vb und VIb hergestellt sind und ein aus einem aus den Gruppen I, IIIb, IVb, Vb und VIb ausgewähltes Element hergestelltes einzelnes Target ein.
  • Eine Mehrzahl von Targets zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht aus dem Aufzeichnungsmaterial (iii) oder (iv) durch co-Sputtern schließt Legierungstargets ein, die aus der obenbeschriebenen stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2, der stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 etc., durch zufälliges Mischen von Elementen der Gruppen IIIb, IVb, Vb und VIb hergestellte Targets und ein einzelnes aus einem aus den Gruppen IIIb, IVb, Vb und VIb ausgewähltes Element hergestelltes Target ein.
  • Die obenbeschriebene Vakuumabscheidung kann unter Verwendung einer Mehrzahl von Verdampfungsquellen und Steuern der jeweiligen Verdampfungsrate durchgeführt werden, um eine angestrebte Zusammensetzung zu erhalten und die Zusammensetzung gleichzeitig auf einem Substrat abzuscheiden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedium kann die amorphe Phase der Aufzeichnungsmaterialschicht einem aufgezeichneten Zustand entsprechen, wobei die kristalline Phase einem gelöschten Zustand entspricht, oder umgekehrt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mittels Beispielen und Vergleichsbeispielen genauer beschrieben, aber es ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • Bei den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika von optischen Aufzeichnungsmedien in bezug auf die Kristallisationszeit und die Stabilität der amorphen Phase gemäß den folgenden Standards bewertet.
    • Standards zur Bewertung:
  • 1. Kristallisationszeit
  • Gut ... Vollständige Kristallisation in 100 ns.
  • Schlecht ... Keine vollständige Kristallisation in 100 ns.
  • 2. Stabilität
  • Gut ... Kristallisationstemperatur ist 120 ºC oder darüber.
  • Schlecht ... Kristallisationstemperatur ist geringer als 120 ºC.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Optische Aufzeichnungsmedien mit einer in Fig. 1 dargestellten Struktur wurden hergestellt, wobei jede ein 1,2 mm dickes Acrylharzsubstrat (1) mit einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (2) aus SiO&sub2; darauf, einer 100 nm dicken Aufzeichnungsmaterialschicht (3), einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (4) aus SiO&sub2;, einer UV-härtbaren Acrylharz- Haftmittelschicht (5) und einer 1,2 mm dicken Acrylharzschutzschicht (6) in dieser Reihenfolge aufwies.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht (3) wurde durch Sputtern unter Verwendung eines Radiofrequenz(RF)-Magnetrons gebildet. Genauer wurden die Legierungstargets in der RF-Magnetron- Sputterkammer angebracht und der Druck in der Kammer auf 2 x 10&supmin;&sup6; Torr reduziert, gefolgt von einem Einführen von Argongas zur Einstellung des Drucks auf 4 x 10&supmin;³ Torr. Die auf die jeweiligen Legierungstargets angewendete RF-Leistung wurde geeigneterweise innerhalb des Bereichs von 25 bis 200 W gesteuert, um Aufzeichnungsmaterialschichten mit den unten in Tabelle 4 dargestellten Zusammensetzungen zu erhalten. Die resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien wurden mit Probe 1 bis 2 bezeichnet.
  • Die Vergleichsproben 1 oder 2 wurden jeweils unter Verwendung von Sb-Te oder Ge-Sb-Te als Aufzeichnungsmaterial hergestellt, wobei die Schichtstruktur wie oben dargestellt ist. Die Aufzeichnungsmaterialschicht der Proben 1 oder 2 wurde jeweils durch RF-Magnetron-Sputtern unter Verwendung eines einzigen Legierungstargets aus Sb&sub2;Te&sub3; oder von zwei Legierungstargets aus Sb&sub2;Te&sub3; und GeTe gebildet.
  • Die Proben 1 bis 2 zeigten eine Absorption in dem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot und konnten als optische Aufzeichnungsmedien wenigstens in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 860 nm verwendet werden.
  • Ein Aufzeichnen und Löschen wurde auf jedem der Proben 1 bis 2 unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 830 nm als Lichtquelle durchgeführt. Die Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika wurden untersucht und gemäß den obenbeschriebenen Standards bewertet, wobei die erhaltenen Ergebnisse in Tabelle 4 dargestellt sind. Tabelle 4 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität Vergleichsbeispiel gut schlecht
    • Beispiel 1
  • Optische Aufzeichnungsmedien mit einer in Fig. 1 dargestellten Stuktur wurden hergestellt, wobei jede ein 1,2 mm dickes Acrylharzsubstrat (1) mit einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (2) aus SiO&sub2; darauf, einer 100 nm dicken Aufzeichnungsmaterialschicht (3) aus Li-Sb-Se, einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (4) aus SiO&sub2;, einer UV- härtbaren Acrylharz-Haftmittelschicht (5) und 1,2 mm einer dicken Acrylharzschutzschicht (6) in dieser Reihenfolge aufwies.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht (3) wurde durch Sputtern unter Verwendung eines RF-Magnetrons und zwei Legierungstargets, Li&sub2;Se und Sb&sub2;Se&sub3;, gebildet, wobei die RF- Leistung auf das jeweilige Legierungstarget jeweils geeigneterweise gesteuert wurde, um so eine unten in Tabelle 5 dargestellte Zusammensetzung zu synthetisieren. Die resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien wurden mit Probe 3 und 4 bezeichnet.
  • Die Proben 3 und 4 zeigten Absorption in dem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot und konnten als optische Aufzeichnungsmedien wenigstens in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 860 nm verwendet werden.
  • Die Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika, wenn sie in diesen Aufzeichnungsmedien unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 830 nm als Lichtquelle verwendet wurden, sind auch in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5 Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut schlecht
  • Wie aus Tabelle 5 offensichtlich wird, besitzen die Proben 3 und 4 eine verminderte Kristallisationszeit, was das Aufzeichnen und Löschen von Information bei einer höheren Geschwindigkeit ermöglicht, im Vergleich mit Probe 2 des Vergleichsbeispiels 1, und auch eine erhöhte Kristallisationstemperatur besitzt, was, im Vergleich mit Probe 1 von Vergleichsbeispiel 1 die verbesserte Stabilität der amorphen Phase anzeigt.
  • Insbesondere wurde bestätigt, daß die kristalline Phase von Li-Sb-Se in Probe 3 eine einzige Phase ist, die aus einer kongruenten Verbindung zusammengesetzt ist, wie von dem pseudo-binären Phasendiagramm aus Fig. 7 erwartet wurde, d.h. LiSbSe&sub2;. Deshalb besaß das Aufzeichnungsmaterial eine kurze Kristallisationszeit und zeigte eine befriedigende Stabilität bei der Wiederholung des Wiederbeschreibens.
    • Beispiel 2
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 5 und 6) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Na-Sb-Se zusammengesetzt war.
  • Das Na-Sb-Se-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus Na&sub2;Sb und Sb&sub2;Se&sub3; gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 6 dargestellt.
    • Beispiel 3
  • Optische Aufzeichnungsmedien wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Aufzeichnungsmaterial aus Cu-Sb-Se zusammengesetzt war.
  • Das Cu-Sb-Se-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets, das durch Mischen von Cu&sub2;Sb und Sb&sub2;Se&sub3; bei einem Verhältnis von 60:40 (Probe 7), 50:50 (Probe 8) oder 40:60 (Probe 9) hergestellt wurde, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut
  • Wie aus Tabelle 6 offensichtlich wird, besitzen die Proben 5 bis 9 eine verminderte Kristallisationszeit, was ein Aufzeichnen oder Löschen von Information bei einer höheren Geschwindigkeit ermöglicht, und besitzen auch eine höhere Kristallisationstemperatur, was, im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 1, ähnlich den Proben 3 und 4 von Beispiel 1, eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase andeutet.
  • Wie von den pseudo-binären Phasendiagrammen der Figuren 8 bis 9 erwartet, wurde bestätigt, daß die kristalline Phase von Na-Sb-Se in Probe 5 und Cu-Sb-Se in Probe 8 eine einzige Phase ist, die aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzt ist, die bei Raumtemperatur stabil ist, d.h. jeweils NaSbSe&sub2; und CuSbSe&sub2;.
  • Aus den Beispielen 1 bis 3 wird offensichtlich, daß die Verwendung von dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial (ii) die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsmaterialschicht herabsetzt und die Stabilität der Aufzeichnungsmaterialschicht in dessen amorpher Phase erhöht.
  • Die optischen Aufzeichnungsmedien, die das Aufzeichnungsmaterial (ii) verwenden, sind dementsprechend zum Wiederbeschreiben bei einer hohen Geschwindigkeit und
  • Beibehalten von aufgezeichneter Information für einen ausgedehnten Zeitraum in der Lage.
  • Weil das Aufzeichnungsmaterial (ii) aufgrund des Vorhandenseins von wenigstens einem von Se und Te Absorption von Sichtbarem und Licht im nahen Infrarot zeigt, können weit verbreitete Lichtquellen, einschließlich Halbleiterlaser, für die das Aufzeichnungsmaterial (ii) verwendenden optischen Aufzeichnungsmedien angewendet werden.
  • Wo die kristalline Phase des Aufzeichnungsmaterials (ii) eine einzige aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzte Phase ist, ist die freie Energie der kristallinen Phase weiter herabgesetzt, was zu einer weiteren Herabsetzung der Kristallisationszeit führt. Außerdem verbleiben die Aufzeichnungscharakteristika unverändert, auch wenn ein Wiederbeschreiben viele Male durchgeführt wird, weil eine derartige kristalline Phase nicht unter einer Phasentrennung leidet.
  • Wo die obenbeschriebene stöchiometrische Verbindung aus einer kongruenten Verbindung zusammengesetzt ist, erfolgt keine lokale Kristallisations während des Abkühlens, so daß die Unveränderbarkeit der Aufzeichnungscharakteristika bei wiederholter Verwendung weiter sichergestellt wird.
    • Beispiel 4
  • Optische Aufzeichnungsmedien mit einer in Fig. 1 dargestellten Struktur wurden hergestellt, wobei jede ein 1,2 mm dickes Acrylharzsubstrat (1) mit einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (2) aus SiO&sub2; darauf, einer 100 nm dicken Aufzeichnungsmaterialschicht (3) aus Ga-Ge-Te, einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (4) aus SiO&sub2;, einer UV- härtbaren Acrylharz-Haftmittelschicht (5) und einer 1,2 mm dicken Acrylharzschutzschicht (6) in dieser Reihenfolge aufwies.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht (3) wurde durch Sputtern unter Verwendung eines RF-Magnetrons und zwei Legierungstargets, GaTe und GeTe, gebildet, während die RF- Leistung auf das jeweilige Target geeigneterweise gesteuert wurde, um so eine unten in Tabelle 7 dargestellte Zusammensetzung zu synthetisieren. Die resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien wurden mit Probe 10 bis 12 bezeichnet.
  • Die Proben 10 bis 12 zeigten Absorption in dem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot und konnten als optische Aufzeichnungsmedien wenigstens in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 860 nm verwendet werden.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika sind, wenn diese Aufzeichnungsmedien unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 130 nm als Lichtquelle verwendet wurden, auch in Tabelle 7 dargestellt. Tabelle 7 Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut
  • Wie aus Tabelle 7 offensichtlich wird, besitzen die Proben 10 bis 12 eine verminderte Kristallisationszeit im Vergleich mit Probe 2 aus Vergleichsbeispiel 1, was ein Aufzeichnen und Löschen von Informationen bei einer hohen Geschwindigkeit ermöglicht, und besitzen, im Vergleich mit Beispiel 1 von Vergleichsbeispiel 1, auch eine höhere Kristallisationstemperatur, was auf eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase hinweist.
  • Wie aus den pseudo-binären Phasendiagrammen von Fig. 14 erwartet, wurde bestätigt, daß die kristalline Phase von Ga- Ge-Te in den Proben 10 und 12 eine einzige, aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzten Phase ist, die bei Raumtemperatur stabil ist, d.h. jeweils GaGeTe&sub2; und Ga&sub2;GeTe&sub3;. Inbesondere GaGeTe&sub2; aus Beispiel 10 ist eine kongruente Verbindung und die Probe hatte daher eine kürzere Kristallisationszeit und zeigte eine höhere Stabilität bei wiederholtem Wiederbeschreiben.
    • Beispiel 5
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 13 bis 15) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Ge-Te zusammengesetzt war.
  • Das In-Ge-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres cosputtern unter Verwendung eines einzigen Targets durch Mischen von InTe und GeTe bei einem Verhältnis von 50:50 (Probe 13), 60:40 (Probe 14) oder 67:33 (Probe 15) erhalten.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 6
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Sn-Te zusammengesetzt war.
  • Das In-Sn-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InTe und SnTe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Medien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 7
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 17 bis 18) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Pb-Te zusammengesetzt war.
  • Das In-Pb-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InTe und PbTe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 8
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 19 bis 21) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Tl-Ge-Te zusammengesetzt war.
  • Das Tl-Ge-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus TlTe und GeTe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 9
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 22 bis 24) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ga-Tl-Se zusammengesetzt war.
  • Das Ga-Tl-Se-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung eines einzigen, durch Mischen von Gase und TeSe bei einem Verhältnis von 40:60 (Probe 22), 50:50 (Probe 23) oder 60:40 (Probe 24) hergestelltes Target gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 10
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 25 bis 27) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Tl-Se zusammengesetzt war.
  • Das In-Tl-Se-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InSe und TlSe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 11
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 28 bis 30) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ga-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Das Ga-se-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InSe und TlSe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 12
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 31 bis 33) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-S-Te zusammengesetzt war.
  • Das In-S-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus In&sub2;S&sub3; und In&sub2;Te&sub3; gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 13
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 34 bis 35) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ga-Sn-Te zusammengesetzt war.
  • Das Ga-Sn-Te-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungtargets aus Ga&sub2;Te&sub3; und SnTe gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiel 14
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 36) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ga-Ge-Se zusammengesetzt war.
  • Das Ga-Ge-Se-Aufzeichnungsmaterial wurde durch binäres co- Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus GaSe und GeSe&sub2; gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut
  • Wie aus Tabelle 8 offensichtlich wird, besitzen die Proben 13 bis 36 eine verringerte Kristallisationszeit, was das Aufzeichnen und Löschen von Information bei einer höheren Geschwindigkeit ermöglicht, und besitzen auch eine höhere Kristallisationszeit, was auf eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase, im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 1, ähnlich den Beispielen 10 bis 12 aus Beispiel 4, hinweist.
  • Wie aus den pseudo-binären Phasendiagrammen der Figuren 15 bis 23 erwartet, wurde bestätigt, daß die kristalline Phase aus In-Ge-Te in den Proben 13 und 15, In-Sn-Te in Probe 16, In-Pb-Te in Probe 17, Tl-Ge-Te in den Proben 19 und 21, Ga- Tl-Se in Probe 23, In-Tl-Se in Probe 26, Ga-Se-Te in Probe 29, In-S-Te in Probe 32 und Ga-Sn-Te in Probe 25 eine einzige Phase ist, die aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzt ist, die bei Raumtemperatur stabil ist, d.h. jeweils InGeTe&sub2;, In&sub2;GeTe&sub3;, In&sub3;SnTe&sub4;, InPbTe&sub2;, TlGeTe&sub2;, Tl&sub2;GeTe&sub3;, TlGaSe&sub2;, TlInSe&sub2;, Ga&sub2;SeTe, In&sub2;STe&sub2; und Ga&sub4;SnTe&sub7;. Insbesondere InGeTe&sub2; aus Probe 13, TlGaSe&sub2; aus Probe 23, TlInSe&sub2; aus Probe 26, Ga&sub2;SeTe aus Probe 29 und In&sub2;STe&sub2; aus Probe 32 sind kongruente Verbindungen und diese Proben besaßen daher eine kurze Kristallisationszeit und zeigten eine befriedigende Stabilität bei wiederholtem Wiederbeschreiben.
  • Die kristalline Phase von Ga-Ge-Se aus Probe 36 ist weiterhin auch aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzt, die bei Raumtemperatur stabil ist und durch GaGeSe&sub3; wiedergegeben wird, und die Probe besaß eine kurze Kristallisationszeit und zeigte befriedigende Stabilität bei wiederholtem Wiederbeschreiben
  • Es ist aus den Beispielen 4 bis 14 offensichtlich, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (iii) oder (iv) die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsmaterialschicht herabsetzt und die Stabilität der Aufzeichnungsmaterialschicht in deren amorpher Phase erhöht.
  • Die diese Aufzeichnungsmaterialien verwendenden optischen Aufzeichnungsmedien sind dementsprechend zum Wiederbeschreiben bei einer hohen Geschwindigkeit und zum Beibehalten von aufgezeichneter Information für einen ausgedehnten Zeitraum in der Lage.
  • Weil die Aufzeichnungsmaterialien (iii) und (iv) aufgrund des Vorhandenseins von wenigstens einem von Se und Te Absorption von sichtbarem Licht und nahem Infrarot zeigen, können Halbleiterlaser für die diese Aufzeichnungsmaterialien verwendenden optischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
  • Wo die kristalline Phase des Aufzeichnungsmaterials eine aus einer stöchiometrischen Verbindung zusammengesetzte einzelne Phase ist, ist die freie Energie der kristallinen Phase weiter herabgesetzt, was zu einer weiteren Herabsetzung der Kristallisationszeit führt. Außerdem verbleiben die Aufzeichnungscharakteristika unverändert, sogar, wenn ein Wiederbeschreiben viele Male durchgeführt wird, weil eine derartige kristalline Phase nicht unter einer Phasentrennung leidet.
  • Wo die obenbeschriebene stöchiometrische Verbindung aus einer kongruenten Verbindung zusammengesetzt ist, findet keine Entmischung während des Abkühlens statt, so daß die Unveränderbarkeit der Aufzeichnungscharakteristika bei wiederholter Verwendung weiter sichergestellt wird.
    • Beispiel 15 und Vergleichsbeispiel 2
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 37 bis 38) mit einer in Fig. 1 dargestellten Struktur wurden hergestellt, wobei jedes ein 1,2 mm dickes Acrylharzsubstrat (1) mit einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (2) aus SiO&sub2; darauf, einer 100 nm dicken Aufzeichnungsmaterialschicht (3) aus Sn-Sb-Bi-Te (Probe 37) oder Sn-Sb-Se-Te (Probe 38), einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (4) aus SiO&sub2;, einer UV-härtbaren Acrylharz- Haftmittelschicht (5) und einer 1,2 mm dicken Acrylharz- Schutzschicht (6) in dieser Reihenfolge aufwies.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht (3) wurde durch Sputtern unter Verwendung eines RF-Magnetrons und jeweils zwei Legierungstargets aus (SnSb&sub2;Te&sub4;) und (SnBi&sub2;Te&sub4;) oder zwei Legierungstargets aus (SnSb&sub2;Te&sub4;) und (SnSe&sub2;Te&sub4;) gebildet, während die RF-Leistung für das jeweilige Legierungstarget geeigneterweise kontrolliert wurde, um so eine feste Vierelementlösung mit einer unten in Tabelle 9 dargestellten Zusammensetzung zu erhalten. In Probe 37 wurden (SnSb&sub2;Te&sub4;) und (SnBi&sub2;Te&sub4;) in einem Verhältnis von 45:55 verwendet und (SnSb&sub2;Te&sub4;) und (SnSe&sub2;Te&sub4;) in Probe 38 bei einem Verhältnis von 74:26.
  • Die Vergleichsbeispiele 39 und 40 wurden jeweils unter Verwendung von Ge-Sb-Te oder Sn-Sb-Te als Aufzeichnungsmaterial hergestellt, wobei die Schichtstruktur dieselbe wie in den Proben 37 und 38 ist.
    • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht der Probe 39 oder 40 wurde durch RF-Magnetronsputtern jeweils unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus Sb&sub2;Te&sub3; und GeTe bei einem Verhältnis von 67:33 oder zwei Legierungstargets von Sb&sub2;Te&sub3; und SnTe bei einem Verhältnis von 50:50 gebildet.
  • Die Proben 37 bis 40 zeigten Absorption in dem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot und konnten als optisches Aufzeichnungsmedium wenigstens in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 860 nm verwendet werden.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika sind auch, wenn diese Aufzeichnungsmedien unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 830 nm als Lichtquelle verwendet wurden, in Tabelle 9 dargestellt. In Tabelle 9 wurde die Stabilität gemäß den folgenden Standards bewertet.
    • Standards zur Bewertung:
  • Hervorragend ... Die Kristallisationstemperatur ist höher als 160 ºC
  • Gut ... Die Kristallisationstemperatur beträgt von 120 bis 160 ºC.
  • Schlecht ... Die Kristallisationstemperatur ist niedriger als 120 ºC. Tabelle 9 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut schlecht ausgezeichnet
  • Wie aus Tabelle 9 offensichtlich, besitzen die erfindungsgemäßen Proben 37 und 38 eine verminderte Kristallisationszeit im Vergleich zu Probe 39 von Vergleichsbeispiel 2, was ein Aufzeichnen und Löschen von Informationen bei einer höheren Geschwindigkeit erlaubt, und auch eine höhere Kristallisationszeit, was, im Vergleich mit Probe 40 von Vergleichsbeispiel 2 und Probe 1 von Vergleichsbeispiel 1 (siehe Tabelle 4), auf eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase hinweist.
  • Das Aufzeichnungsmaterial in den Proben 37 oder 38 ist eine feste Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Sb und Te in SnSb&sub2;Te&sub4; von Probe 40 erhalten wurde, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 24 dargestellt ist, wobei jeweils durch Bi oder Se substituiert wurde (Bi oder Se, und die zu substituierenden Elemente können über den gesamten Bereich eine feste Lösung bilden). Die Ergebnisse in Tabelle 9 haben bewiesen, daß die Stabilität der amorphen Phase durch eine derartige teilweise Substitution sichergestellt werden kann.
    • Beispiel 16
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Li-Sb-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die Li-Sb-Se-Te-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von Li&sub2;&sub5;Sb&sub2;&sub5;Se&sub3;&sub0;Te&sub2;&sub0; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung besaß eine Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Se, einem bestandteilbildenden Element von LiSbSe&sub2;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 25 dargestellt ist, durch Te, das über den gesamten Bereich eine feste Lösung mit Se bilden kann, erhalten.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 17
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Cu-Au-Sn-Se zusammengesetzt war.
  • Die Cu-Au-Sn-Se-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierlementlösung mit einer Zusammensetzung von Cu&sub2;&sub7;Au&sub2;&sub5;Sn&sub1;&sub3;Se&sub3;&sub7; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung besaß eine Zusammensetzung entsprechend einer durch teilweise Substitution von Cu, einem bestandteilbildenden Element von Cu&sub2;SnSe&sub3;, dessen pseudobinäres Phasendiagramm in Fig. 27 dargestellt ist, durch Au erhalten
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 18
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Ge-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die In-Ge-Se-Te-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierlementlösung mit einer Zusammensetzung von In&sub2;&sub5;Ge&sub2;&sub5;Se&sub1;&sub3;Te&sub3;&sub7; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung hatte eine Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Te, einem bestandteilbildenden Element von InGeTe&sub2;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 28 dargestellt ist, durch Se, das über den gesamten Bereich eine feste Lösung mit Te bilden kann, erhalten.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 19
  • Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Ga-Tl-Ge-Se zusammengesetzt war.
  • Die Ga-Tl-Ge-Se-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von Ga&sub1;&sub5;Tl&sub5;Ge&sub2;&sub0;Se&sub6;&sub0; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung besaß eine Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Ga, einem bestandteilbildenden Element von GaGeSe&sub3;, durch Tl erhalten wurde.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 20
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Tl-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die In-Tl-Se-Te-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von In&sub2;&sub5;Ti&sub2;&sub5;Se&sub3;&sub0;Te&sub2;&sub0; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung besaß eine Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Se, einem bestandteilbildenden Element von InTlSe&sub2;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 29 dargestellt ist, durch Te, das über den gesamten Bereich eine feste Lösung mit Se bilden kann, erhalten wurde.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 21
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-S-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die In-S-Se-Te-Aufzeichnungsschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von In&sub4;&sub0;S&sub2;&sub0;Se&sub1;&sub3;Te&sub2;&sub7; gebildet.
  • Die feste Vierelementlösung besaß eine Zusammensetzung entsprechend einer Struktur, die durch teilweise Substitution von Te, einem bestandteilbildenden Element von In&sub2;STe&sub2;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 30 dargestellt ist, durch Se, das über den gesamten Bereich eine feste Lösung mit Te bilden kann, erhalten wurde.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 22
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 47 oder 48) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht jeweils aus Ga-Tl-Sn-Te oder Ga-Sn-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die Ga-Tl-Sn-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht von Probe 47 wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von Ga&sub2;&sub9;Tl&sub5;Sn&sub8;Te&sub5;&sub8; gebildet. Die Ga-Sn-Se-Te- Aufzeichnungsmaterialschicht von Probe 48 wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets einer festen Vierelementlösung mit einer Zusammensetzung von Ga&sub3;&sub4;Sn&sub8;Se&sub1;&sub5;Te&sub4;&sub3; gebildet. Die feste Vierelementlösung von Probe 47 besaß eine Struktur, die durch teilweise Substitution von Ga, einem bestandteilbildenden Element von Ga&sub4;SnTe&sub7;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 31 dargestellt ist, durch Tl erhalten wurde. Andererseits besaß die feste Vierelementlösung von Probe 48 eine Struktur, die durch teilweise Substitution von Te, einem bestandteilbildenden Element von Ga&sub4;SnTe&sub7;, dessen pseudobinäres Phasendiagramm in Fig. 31 dargestellt ist, durch Se, das über den gesamten Bereich eine feste Lösung mit Te bilden kann, erhalten wurde.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 10 dargestellt.
    • Beispiel 23
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Pb-Bi-S-Se-Te zusammengesetzt war.
  • Die Pb-Bi-S-Se-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht war eine feste Fünfelementlösung, die durch gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von drei Legierungstargets aus (PbSe), (Bi&sub2;Sb&sub3;) und (Bi&sub2;STe&sub2;) bei einem Verhältnis von 33:51:16 gebildet wurde.
  • Die feste Fünfelementlösung besaß eine Struktur, die durch teilweise Substitution von Se, einem bestandteilbildenden Element von PbBi&sub4;Se&sub7;, dessen pseudo-binäres Phasendiagramm in Fig. 32 dargestellt ist, durch S und Te erhalten wurde.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 10 dargestellt. Tabelle 10 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut ausgezeichnet
  • Wie aus Tabelle 10 offensichtlich, besitzen die erfindungsgemäßen Proben 41 bis 49 eine verringerte Kristallisationszeit, was ein Aufzeichnen und Löschen von Informationen bei einer höheren Geschwindigkeit ermöglicht, und besitzen auch eine höhere Kristallisationstemperatur, was, im Vergleich mit Vergleichsbeispielen 1 und 2, ähnlich den Beispielen 37 und 38 von Beispiel 15, auf eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase hinweist.
  • Die festen Vierelementlösungen der Beispiele 44 und 47 besitzen eine Struktur, die durch teilweise Substitution von Ga in GaGeSe&sub3; oder Ga in Ga&sub4;SnTe&sub7; durch Tl erhalten wurde und zeigten daher eine beschleunigte Kristallisation.
  • Wie aus den Beispielen 15 bis 23 offensichtlich, besitzen die Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) eine Kristallstruktur einer stöchiometrischen ternären Verbindung, die die jeweils angegebene Zusammensetzung besitzt, so daß sie erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeiten aufweisen und eine verbesserte Stabilität in deren amorpher Phase.
  • Bei den Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) kann die Stabilität der amorphen Phase der Aufzeichnungsmaterialschicht weiter verbessert werden, weil wenigstens eines der drei bestandteilbildenden Elemente der stöchiometrischen Dreielementverbindung teilweise durch (ein) andere(s) Elemente(e) zur Bildung einer festen Lösung, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, substituiert ist. Demgemäß sind die optischen Aufzeichnungsmedien, die diese Aufzeichnungsmaterialien verwenden, nicht nur in der Lage, ein Wiederbeschreiben bei einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen, sondern auch zur Beibehaltung der aufgezeichneten Information über einen verlängerten Zeitraum.
  • Da die Aufzeichnungsmaterialien (v-1) bis (v-8) weiterhin wenigstens eines von Se und Te enthalten und dementsprechend sichtbares bis nahe infrarotes Licht absorbieren, können weitverbreitete Lichtquellen, einschließlich Halbleiterlaser, zum Aufzeichnen verwendet werden.
  • In den Fällen, in denen die (das) bestandteilbildende Element(e) der stöchiometrischen Dreielementverbindung, die (das) zu substituieren ist (sind) und die (das) Element(e), die die (das) bestandteilbildende Element(e) substituieren, in einer gegenseitigen Beziehung stehen, daß sie über den gesamten Bereich eine feste Lösung bilden können, ist die Spannung der durch die Substitution erhaltenen kristallinen Struktur relativ klein, so daß strukturelle Veränderungen aufgrund der Substitution minimiert werden können. Daher kann ein erlaubter Substitutionsgrad zum Vorteil erweitert werden.
  • Inbesondere, wo die (das) bestandteilbildende Element(e) der stöchiometrischen Dreielementverbindung teilweise durch Tl aus der Gruppe IIIb substituiert ist (sind), besitzt die resultierende feste Lösung, die vier oder mehr Arten von Elementen enthält, weiterhin eine erhöhte Kristallisationsgeschwindigkeit, wodurch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erhöht wird.
    • Beispiel 24
  • Optische Aufzeichnungsmedien mit einer in Fig. 1 dargestellten Struktur wurden hergestellt, wobei jedes ein 1,2 mm dickes Acrylharzsubstrat (1) mit einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (2) aus SiO&sub2; darauf, einer 100 nm dicken Aufzeichnungsmaterialschicht (3) aus Sb-Te-Bi-Se, einer 100 nm dicken anorganischen dielektrischen Materialschicht (4) aus SiO&sub2;, einer UV- härtbaren Acrylharzhaftmittelschicht (5) und einer 1,2 mm dicken Acrylharzschutzschicht (6) in dieser Reihenfolge aufwies.
  • Die Aufzeichnungsmaterialschicht (3) wurde durch Sputtern unter Verwendung eines RF-Magnetrons und zwei Legierungstargets, Sb&sub2;Te&sub3; (Kristallstruktur: C33) und Bi&sub2;Se&sub3; (Kristallstruktur: C33) gebildet, die beide zum rhomboedrischen System gehören, während die RF-Leistung auf das jeweilige Legierungstarget geeigneterweise gesteuert wurde, um so eine unten in Tabelle 11 dargestellte Zusammensetzung zu synthetisieren.
  • Die Proben 50 und 51 zeigten Absorption in dem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot und konnten als optische Aufzeichnungsmedien wenigstens in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 860 nm verwendet werden.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika sind auch, wenn diese Aufzeichnungsmedien unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 830 nm als Lichtquelle verwendet wurden, unten in Tabelle 11 dargestellt. Tabelle 11 Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut
  • Wie aus Tabelle 11 offensichtlich, besitzen die erfindungsgemäßen Proben 50 und 51 eine verringerte Kristallisationszeit im Vergleich mit Probe 1 von Vergleichsbeispiel 1, was ein Aufzeichnen und Löschen von Information bei einer höheren Geschwindigkeit erlaubt, und besitzen auch eine höhere Kristallisationstemperatur im Vergleich mit Probe 2 von Vergleichsbeispiel 1, was eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase andeutet. Die Aufzeichnungsmaterialien in diesen Beispielen sind aus einer Mischung von Sb&sub2;Te&sub3; und Bi&sub2;Se&sub3; zusammengesetzt, die beide nicht nur dasselbe Kristallsystem besitzen (d.h. das rhomboedrische System), sondern dieselbe Kristallstruktur (d.h. C33). Die Spannung in dem Kristallgitter war daher extrem klein, wodurch die freie Energie der kristallinen Phase weiter herabgesetzt wurde, so daß die benötigte Kristallisationszeit besonders kurz war.
  • Außerdem, wie von dem in Fig. 34 dargestellten pseudo-binären Phasendiagramm erwartet, ist das Aufzeichnungsmaterial von Probe 50 eine kongruente feste Lösung. Als ein Ergebnis leidet das Aufzeichnungsmaterial nicht an lokalen Kristallisationen während des Abkühlens, während die hervorragenden Eigenschaften sogar bei wiederholtem Wiederbeschreiben beibehalten werden.
    • Beispiel 25
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 52 und 53) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Sb-Se-Bi-S zusammengesetzt war.
  • Die Sb-Se-Bi-S-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung eines einzigen Targets, das durch Mischen von Sb&sub2;Se&sub3; (Kristallstruktur: D58) und Bi&sub2;S&sub3; (Kristallstruktur: D58), wovon beide zum orthorhombischen System gehören, bei einem Verhältnis von 84:16 (Probe 52) oder 65:35 (Probe 53) hergestellt wurde, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 26
  • Optische Aufzeichnungsmedien (Proben 54 und 55) wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Te-Tl-Se zusammengesetzt war.
  • Die In-Te-Tl-Se-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InTe (Kristallstruktur: B37) und TlSe (Kristallstruktur: B37), von denen beide zum tetragonalen System gehören, gebildet. Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 27
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 56) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Pb-Sn-Te zusammengesetzt war.
  • Die Pb-Sn-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch gleichzeitiges binäres Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus PbTe (Kristallstruktur: B1) und SnTe (Kristallstruktur: B1), von denen beide zu dem kubischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 28
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 57) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Ga-Te zusammengesetzt war.
  • Die In-Ga-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch simultanes binäres Sputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus InSb (Kristallstruktur: B3) und GaSb (Kristallstruktur: B3), von denen beide zum kubischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 29
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedim (Probe 58) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus In-Ge-Te zusammengesetzt war.
  • Die In-Ge-Te-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch simultanes Binärsputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus In&sub2;Te&sub3; (Kristallstruktur: B3) und GeTe (Kristallstruktur: B1), von denen beide zum kubischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 30
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 59) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Sb-Ge-Se zusammengesetzt war.
  • Die Sb-Ge-Se-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch simultanes Binärsputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets aus Sb&sub2;Sb&sub3; (Kristallstruktur: D58) und GeSe (Kristallstruktur: B29), von denen beide zu dem orthorhombischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden optischen Aufzeichnungsmediums sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 31
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 60) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Bi-Te-S-Se zusammengesetzt war.
  • Die Bi-Te-S-Se-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch simultanes Binärsputtern unter Verwendung von zwei Legierungstargets von Bi&sub2;Te&sub2;S (Kristallstruktur: C33) und Bi&sub2;Se&sub3; (Kristallstruktur: C33), von denen beide zu dem rhomboedrischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika des resultierenden Aufzeichnungsmaterials sind unten in Tabelle 12 dargestellt.
    • Beispiel 32
  • Ein optisches Aufzeichnungsmedium (Probe 61) wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer daß die Aufzeichnungsmaterialschicht aus Sb-Te-Bi-Se zusammengesetzt war.
  • Die Sb-Te-Bi-Se-Aufzeichnungsmaterialschicht wurde durch simultanes Ternärsputtern unter Verwendung von drei Legierungstargets aus Sb&sub2;Te&sub3; (Kristallstruktur: C33), Bi&sub2;Te&sub3; (Kristallstruktur: C33) und Bi&sub2;Sb&sub3; (Kristallstruktur C33), von denen alle zu dem rhomboedrischen System gehören, gebildet.
  • Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika der resultierenden optischen Aufzeichnungsmedien sind unten in Tabelle 12 dargestellt. Tabelle 12 Beispiel Nr. Probe Nr. Zusammensetzung des Aufzeichnungsmaterials Kristallisationszeit Stabilität gut
  • Wie aus Tabelle 12 offensichtlich, besitzen die erfindungsgemäßen Proben 52 bis 61 eine verringerte Kristallisationszeit, was ein Aufzeichnen und Löschen von Information bei einer höheren Geschwindigkeit ermöglicht, und besitzen auch eine höhere Kristallisationstemperatur, was, im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 1, ähnlich den Proben 50 bis 57 von Beispiel 24, auf eine verbesserte Stabilität der amorphen Phase hinweist.
  • Insbesondere die Aufzeichnungsmaterialien in den Beispielen 24 bis 28 und 31 bis 32 waren diejenigen, welche aus einer Mischung von stöchiometrischen Verbindungen synthetisiert wurden, die nicht nur demselben Kristallsystem angehören, sondern sogar dieselbe Kristallstruktur besaßen. Als ein Ergebnis ist die Spannung in dem Kristallgitter dieser Materialien extrem klein, wodurch weiter die freie Energie der kristallinen Phase vermindert wird, um dadurch eine bedeutende Verminderung in der Kristallisationszeit zu erzielen.
  • Da jedes der Aufzeichnungsmaterialien der Proben 52 und 54 aus einer kongruenten festen Lösung zusammengesetzt ist, leiden sie nicht, wie aus den in den Figuren 35 oder 36 dargestellten jeweiligen pseudo-binären Phasendiagrammen unter Trennungen während des Abkühlens und behalten befriedigende Charakteristika sogar bei wiederholtem Wiederbeschreiben bei.
  • Es ist aus den Beispielen 24 bis 32 offensichtlich, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (vi) die Stabilität der Aufzeichnungsmaterialschicht in seiner amorphen Phase erhöht und die Kristallisationszeit der Aufzeichnungsmaterialschicht herabsetzt. Die das Aufzeichnungsmaterial (vi) verwendenden optischen Aufzeichnungsmedien sind demgemäß zum Wiederbeschreiben bei einer hohen Geschwindigkeit und zum Beibehalten von aufgezeichneter Information für einen verlängerten Zeitraum in der Lage.
  • Weil das Aufzeichnungsmaterial (vi) aufgrund des Vorhandenseins von wenigstens einem von Se und Te Absorption im sichtbaren Licht und im nahen Infrarot zeigt, können weitverbreitete Lichtquellen, inklusive Halbleiterlaser, auf diese Materialien angewendet werden.
  • Wo die obenbeschriebenen Elemente oder stöchiometrischen Verbindungen mit demselben Kristallsystem auch dieselbe Kristallstruktur, gemäß der Klassifikation durch Strukturbericht, besitzen, besitzt das aus derartigen Elementen oder stöchiometrischen Verbindungen zusammengesetzte Aufzeichnungsmaterial eine extrem kleine Spannung in seinem Kristallgitter und die freie Energie der kristallinen Phase wird weiter herabgesetzt, was zu einer weiteren Herabsetzung der Kristallisationszeit führt.
  • Außerdem, wo das die feste Lösung bildende Aufzeichnungsmaterial (vi) eine kongruente feste Lösung ist, findet keine Trennung während des Abkühlens statt, so daß die Unveränderbarkeit der Aufzeichnungs- und Löschcharakteristika bei wiederholter Verwendung weiter sichergestellt wird.

Claims (27)

1. Ein optisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat mit einer darauf vorgesehenen Schicht eines Aufzeichnungsmaterials, dessen optische Eigenschaften sich reversibel bei der Einwirkung von Licht oder Wärme ändern, zum Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen von Informationen, wobei es sich bei dem Aufzeichnungsmaterial um eins der folgenden Materialien handelt:
(i) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung, die eine Mischung ist aus
(i-a) einer kongruenten Verbindung mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung von
(i-a-1) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb aus einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt unter Sn und Pb, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt unter S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb und
(i-a-2) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3 aus einem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus Sb, Bi und As, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel Vb2VIb3 und
(i-b) der genannten stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, wobei die Zusammensetzung mindestens eins der Elemente Se und Te enthält;
(ii) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung aus
(ii-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ I2VIb aus einem Element der Gruppe 1, ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel I&sub2;VIb und
(ii-b) einer stöchiometrischen Verbindung aus Elementen, ausgewählt unter mindestens zwei Gruppen der Gruppe Vb, bestehend aus As, Sb und Bi und der Gruppe VIb, bestehend aus S, Se und Te, wobei die Zusammensetzung mindestens ein Element von Se und Te enthält, wobei die Kristallphase des Aufzeichnungsmaterials (ii) eine Einphase einer stöchiometrischen Verbindung und die stöchiometrische Verbindung einer kongruente Verbindung ist;
(iii) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung von
(iii-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, bestehend aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIbVIb und
(iii-b) einer stöchiometrischen Verbindung aus Elementen, ausgewählt aus mindestens zwei Gruppen der Gruppe IIIb, bestehend aus Ga, In und Tl, der Gruppe IVb, bestehend aus Ge, Sn und Pb, der Gruppe Vb, bestehend aus As, Sb und Bi, und der Gruppe VIb, bestehend aus S, Se und Te, wobei die Zusammensetzung drei oder mehr Elemente enthält und mindestens ein Element von Se und Te enthält, wobei die Kristallphase des Aufzeichnungsmaterials (iii) eine Einphase aus einer stöchiometrischen Verbindung ist und die stöchiometrische Verbindung eine kongruente Verbindung ist;
(iv) ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung aus
(iv-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, bestehend aus einem Element IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIb2VIb3, und
(iv-b) einer stöchiometrischen Verbindung, zusammengesetzt aus Elementen, ausgewählt aus mindestens zwei Gruppen der Gruppe IIIb, bestehend aus Ga, In und Tl, der Gruppe IVb, bestehend aus Ge, Sn und Pb und der Gruppe VIb, bestehend aus S, Se und Te, wobei die Zusammensetzung drei oder mehr Elemente enthält und mindestens ein Element von Se und Te enthält;
(v-1) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung von
(v-1-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb eines Elements der Gruppe IVb, ausgewählt aus Sn und Pb und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb und
(v-1-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus Sb, Bi und As, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel Vb2VIb3, in der mindestens eines der drei Elemente, die die stöchiometrische Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe der zuvor genannten Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb und Si und Ge der Gruppe IVb;
(v-2) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung
(v-2-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe 1, ausgewählt von Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel I&sub2;VIb und
(v-2-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ Vb2VIb3, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus As, Sb und Bi, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel Vb2VIb3, worin mindestens eins der drei Elemente, die die stöchiometrische Drei- Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens eins der Elemente substituiert ist, ausgewählt unter den zuvor genannten Elementen der Gruppen I, Vb und VIb;
(v-3) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, wobei mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung
(v-3-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ I&sub2;VIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe 1, ausgewählt aus Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag und Au, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel 12 und VIb und
(v-3-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb2, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element ersetzt ist, ausgewählt aus der Gruppe, die aus den zuvor genannten Elementen der Gruppen I, IVb und VIb und Si der Gruppe IVb besteht;
(v-4) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung, enthaltend vier oder mehr Elemente, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung entsprechend einer Mischung
(v-4-a) einer stöchiometrischen vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIbVIb und
(v-4-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zuvor genannten Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al der Gruppe IIIb und Si der Gruppe IVb;
(v-5) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente- Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung aus
(v-5-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIbVIb und
(v-5-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb2, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb2, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element ersetzt ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zuvor genannten Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al der Gruppe IIIb und Si der Gruppe IVb;
(v-6) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente- Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung von zwei stöchiometrischen Verbindungen vom Typ IIIbVIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIbVIb, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element ersetzt ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zuvor genannten Elementen der Gruppen IIIb und VIb und Al der Gruppe IIIb;
(v-7) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung, enthaltend vier oder mehr Elemente, von denen mindestens eins Se oder Te ist, und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung aus zwei Arten einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIb2VIb3, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zuvor genannten Elementen der Gruppen IIIb und VIb und Al der Gruppe IIIb,
(v-8) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung mit einem Gehalt an vier oder mehr Elementen, bei denen mindestens eins Se oder Te ist und mit einer Kristallstruktur einer stöchiometrischen Drei-Elemente-Verbindung mit einer Zusammensetzung, entsprechend einer Mischung
(v-8-a) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IIIb2VIb3, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IIIb2VIb3 und
(v-8-b) einer stöchiometrischen Verbindung vom Typ IVbVIb, zusammengesetzt aus einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und wiedergegeben durch die chemische Formel IVbVIb, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die Drei-Elemente-Verbindung bilden, teilweise durch mindestens ein Element substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zuvor angeführten Elementen der Gruppen IIIb, IVb und VIb, Al der Gruppe IIIb und Si der Gruppe IVb; und
(vi) ein Aufzeichnungsmaterial, gebildet aus einer festen Lösung, zusammengesetzt aus mindestens drei Elementen&sub1; ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Element der Gruppe IIIb, ausgewählt aus Ga, In und Tl, und einem Element der Gruppe IVb, ausgewählt aus Ge, Sn und Pb, einem Element der Gruppe Vb, ausgewählt aus As, Sb und Ei, und einem Element der Gruppe VIb, ausgewählt aus S, Se und Te, und mit einem Gehalt an mindestens einem der Elemente Se und Te, wobei die feste Lösung aus mehreren Elementen oder aus stöchiometrischen Verbindungen mit demselben Kristallsystem synthetisiert worden ist, wobei die feste Lösung eine kongruente feste Lösung ist.
2. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (i) ist.
3. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei die Kristallphase des Aufzeichnungsmaterials (i) eine Einphase aus einer stöchiometrischen Verbindung ist.
4. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die stöchiometrische Verbindung eine kongruente Verbindung ist.
5. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Verbindung (ii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ Vb2VIb3 ist.
6. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Mehrfachverbindung (ii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 ist.
7. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Mehrfachverbindung (ii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2 ist.
8. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Verbindung (iii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb ist.
9. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Verbindung (iii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb2 ist.
10. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die stöchiometrische Verbindung (iii-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIbVIb ist.
11. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (iv) ist.
12. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei die stöchiometrische Verbindung (iv-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IIIb2VIb3 ist.
13. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei die stöchiometrische Verbindung (iv-b) eine stöchiometrische Verbindung vom Typ IVbVIb ist.
14. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Kristallphase des Aufzeichnungsmaterials (iv) eine Einphase aus einer stöchiometrischen Verbindung ist.
15. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 14, wobei die stöchiometrische Verbindung eine kongruente Verbindung ist.
16. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-1) ist.
17. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Auf zeichnungsmaterial (v-2) ist.
18. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-3) ist.
19. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-4) ist.
20. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-5) ist.
21. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-6) ist.
22. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-7) ist.
23. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmaterial das Aufzeichnungsmaterial (v-8) ist.
24. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei mindestens eins der drei Elemente, die die stöchiometrische Drei-Elemente-Verbindung bilden, die teilweise substituiert ist, und mindestens eins der Elemente, das das genannte Element (die genannten Elemente) substituiert, in einem Verhältnis stehen, daß sie eine feste Lösung bilden, unabhängig vom Mischverhältnis des zuerst angeführten Elements zu dem später angeführten Element.
25. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei mindestens eins der Elemente, das mindestens eins der drei Elemente substituiert, die die stöchiometrische Drei-Elemente-Verbindung bilden, Tl der Gruppe IIIb ist.
26. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Elemente oder die stöchiometrischen Verbindungen, die dasselbe Kristallsystem besitzen, dieselbe Kristallstruktur nach der Strukturbericht-Klassifikation besitzen.
27. Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 26, wobei die feste Lösung eine kongruente feste Lösung ist.
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