JPH01220236A - 書き替え可能な相変化型光メモリ媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、書き替え可能な相変化型光メモリ媒体にかか
り、特に、記録された情報の消去時間が短く、かつ、記
録状態が安定であるものに関する。

［従来の技術］ 書き替え可能な相変化型光メモリ媒体は、一定の組成を
有するガラス材が非晶質状態にあるときよりも結晶質状
態にあるときのほうが光に対する反射率が大きく、かつ
、光エネルギーを印加することにより非晶質状態と結晶
質状態との相変化を可逆的におこなわせることができる
という性質を示すことを利用し、これを、例えば、基板
に薄膜状に形成する（以下、これを記録膜という）こと
により、反射率の小さい非晶質状態にある部分をＯＮ情
報が記録された部分とし、反射率の大きい結晶状態にあ
る部分をＯＦＦ情報が記録された部分（あるいは、情報
が記録されていない部分）とすることで一定の情報を記
録し、あるいは、記録されている情報を消去して新たな
情報を記録するという作用をなすいわゆる書き替え可能
な相変化型光メモリ素子（以下、メモリ素子という）を
構成するために用いられる素材である。

この書き替え可能な相変化型光メモリ媒体で構成された
前記記録膜に第一に要求されるのは、ａ、前記非晶質状
態における反射率と結晶質状態における反射率との差が
十分に大きいことである。すなわち、通常、実用的には
変調度（＝コントラスト比＝非晶質状態における反射率
と結晶質状態における反射率との差／結晶質状態におけ
る反射率Ｘ１００％）が２０％以上であることが必要と
される。

次に、前記記録膜を有するメモリ素子が書き替え可能な
メモリ素子として実用に供するためには、ｂ、一定の情
報を記録し、それを消去して新たな情報を記録するとい
う操作を繰り返し行っても所期の性能を維持できるもの
でなければならず、実用的には、この繰り返し回数が１
０６回以上できるものであることが必要とされる。

さらに、メモリ素子としては、 Ｃ１一定の情報を記録したままで長期間の保存に耐える
ものでなければならず、実用的には、通常の保存条件で
１０年以上の保存に耐えるものであることが必要とされ
る。換言すると、情報が記録された非晶質状態が、例え
ば、室温で１０年間安定に維持できることが必要とされ
る。これはガラス材の物性面からみると熱的安定性とい
うことになるが、この熱的安定性は結晶化温度（Ｔｘ）
と活性化エネルギー（Ｅ）で決まり、前記程度の安定性
を得るためには、Ｔｘ＝１２０℃以上、Ｅ＝２、ＯｅＶ
以上であることが必要とされるところで、一般に、前記
メモリ素子に情報を記録するときは、レーザ光を約１μ
ｍφに集光して前記薄膜状に形成された記録膜に照射し
て該部分を溶融し、急冷して非晶質状態にすることで行
なわれ、また、記録された情報を消去するときは、レー
ザ光の出力を前記記録時よりも小さくして前記記録膜に
照射し、該記録膜の融点よりも低温で、かつ、ガラス転
移点よりも高い温度に加熱するとともに、その照射時間
を前記記録時よりも長くすることにより結晶質状態にす
ることで行われる。

すなわち、このような相変化型光メモリ素子にあっては
、記録時におけるレーザ光の照射時間は十分に短時間に
することができるが、消去時におけるレーザ光の照射時
間は、記録膜が有効仁結晶化されるまでに一定以上の時
間を要することから比較的長い時間が必要である この記録あるいは消去に要する時間の長短は、この種の
相変化型光メモリ素子の性能を決める極めて重要な因子
の一つであり、消去に要する時間が長いとそれだけ性能
がおちることになるので、この消去時間をできるだけ短
くすることが要請される０例えば、消去時間として数μ
ｓｅｃ以上必要であった従来のものでは、１μｍ１＋１
φに集光される記録専用のレーザ装置と、一つの部分に
照射される時間を長くするためにビームを長楕円状にし
た消去専用のレーザ装置（例えば、半導体レーザ装置が
用いられる）との２つのレーザ装置が必要であったが、
消去時間を、例えば、０．２μｓｅｃ以下にすることが
できれば、これら記録・消去を１っのレーザ装置で行う
ことができるようになり、光ヘッドの軽量・小型化、ア
クセスタイムの短縮化等も可能となる。

このように、前記記録膜の素材としての書き替え可能な
相変化型光メモリ媒体は、さらに、ｄ、消去時間を短く
できるもの、換言すると、結晶化時間の短いものである
ことも要請される。

以上のような、条件（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を満たすべく、
従来から種々の組成の書き替え可能な相変化型光メモリ
媒体の開発が試みられており、例えば、 イ、　Ｇｅ−Ｂ　１−Ｔｅ−３ｅ系ガラス材が、かなり
広い組成領域内において相変化型光メモリ媒体になり得
るとするもの（例えば、特開昭６２−７３４３９号、特
開昭６２−２０９７４１号公報参照）あるいは、 口、Ｂ１ｔＴｅ３の組成を有しているもの（特開昭６２
−２２２４４２号公報参照）等が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記各従来例は、前記書き替え可能な相変化
型光メモリ媒体として要請される条件（ａ＋　ｂ＋　Ｃ
＋　ｄ）の一部の条件は満たすものの、これら条件を全
て満たすことはできないものであった。　例えば、前記
従来例（イ）のＧｅ−ＢｉＴ　ｅ　−Ｓ　ｅ系ガラス材
にあっては、前記各公報に消去時間については全く触れ
られていないが、本発明者等の実験によれば、実用上必
要とされる時間にはるかに及ばないことが確認されてい
る。

また、前記従来例（ロ）にあっては、最高で１μｓｅｃ
以上であった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去した書き替え可能な
相変化型光メモリ媒体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、三角組成図上で、一般式 ％式％） （ただし、ｘ＝０．１〜０．６、ｙ＝ｏ〜１．２とする
）で表される物質を示す直線から２原子％以内の組成領
域内にある組成を有するＧｅ−Ｂ１−Ｔｅ−３ｅ系ガラ
ス材が消去時間が０．２μｓｅｃ以下と極めて短く、か
つ、その他の条件（ａ、ｂ、ｃ）も十分に満足するとい
う新規な事実の発見に基づいてなされたものであり、以
下の構成を有する。

正三角形の各辺と各々の辺に対向する頂点とのなす距離
を１００％とし、前記三角形内に表示される点と前記各
辺とのなす距離で該辺と対向する各頂点に表示される元
素の組成原子％を示すことにより、前記各頂点に表示さ
れる元素で構成される種々の組成の物質を前記正三角形
内にプロットされる点で表示するようにした三角組成図
において、前記各頂点に（Ｇｅ）、（Ｂｉ）、（Ｔｅ又
はＴｅ＋Ｓｅ）をとったとき、この三角組成図上で、一
般式 ％式％） （ただし、ｘ　＝　０．１０〜０．６、ｙ＝ｏ〜１．２
とする）で表される物質を示す直線から２原子％以内の
組成領域内にある組成を有するＧｅ−Ｂ１−Ｔｅ−３ｅ
系ガラス材を含む書き替え可能な相変化型光メモリ媒体
。

［作用コ 上述の構成において、本発明者等の実験究明によれば、
一般式 ％式％） で表される組成を有するガラス材は、Ｘの値によって異
なるが、例えば、Ｇ　ｅ　Ｂ　ｉ　４　Ｔ　ｅ　ｔ、Ｇ
　ｅ　Ｂ　ｉ　２　Ｔ　ｅ　４　、Ｇ　ｅ　ｘ　Ｂ　ｉ
　２Ｔ　ｅ　ｓ等の組成を有すると推定される結晶質状
態の物質と非晶質状態の物質とが共存し、これがなめ、
記録・消去の相変化において分相を伴わず、その結果、
消去時間が極めて短くてすみ（０，２μｓｅｃ以下）、
また、Ｘ線回折法による観測によればこれら結晶の結晶
形が全てヘキサゴナル（ｈｅｘａｇｏｎａｌ）であるこ
とが確認され、これがため、反射率が高いこと（変調度
２０％以上）、さらには、前記組成のガラス材は結晶化
温度Ｔｘ≧１２０℃でかつ結晶化・活性化エネルギーＥ
≧２．ＯｅＶであって極めて安定性に富むこと（繰り返
し回数；１０６回以上）が確認されている。また、種々
の実験の結果、三角組成図において、前記一般式で表さ
れる組成の物質を示す直線から２原子％以内の組成領域
内にある組成を有する物質は、互いにほぼ同じ特性を示
すが確認されている。

なお、本発明者等は、上述のガラス材１ｇにつきＩ　ｒ
、Ｚｒ、Ｍｏ２．Ｐｔ、Ａｕ又はＭＯを０．０２〜ｏ、
　ｉｓ　ｇ加えた組成を有するガラス材はさらに消去時
間が短い（０，１μＳθＣ）という事実も確認している
。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例にかかる書き替え可能な相変化
型光メモリ媒体を示す三角組成図である。

以下第１図を参照にしながら、本発明の実施例を詳細に
説明する。

ここで、三角組成図とは、正三角形の各辺と各々の辺に
対向する頂点とのなす距離を１００％とし、前記三角瘤
内に表示される点と前記各辺とのなす距離で該辺と対向
する各頂点に表示される元素の組成％を示すことにより
、前記各頂点に表示される元素で構成される種々の組成
の物質を前記正三角形内にプロットされる点で表示する
ようにした図である。第１図の三角組成図は、前記各頂
点に（Ｃ，ｅ）、（Ｂｉ）、（Ｔｅ又はＴ　ｅ　＋　Ｓ
　ｅ　）をとったものである。

第１図中、符号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで示される各点は、一般
式 ％式％） において、ｙ＝Ｑとしたときの一般式 （ＧｅＴｅ）、（Ｂｉ２Ｔｅｘ　）ｒ−＊で、それぞれ
、ｘ＝０．３３．０．４　、０．５　、０．６とした場
合の物質の組成比を示す点であり、以下に、これら各Ｘ
の値における組成、これら組成のものについて消去時間
及びコンストラスト比（変調度）を実測した実測結果を
示す。

点Ａ　（ｘ　＝０．３３３　） 組成（原子％） Ｇ　ｅ　ａ、　ｓｓＢ　ｉ　３３．３４　Ｔ　ｅ　ｓｓ
、　ｓ＜消去時間 ０．２μＳｅｃ以下 コントラスト比 ２０％以上 点Ｂ　（ｘ＝０．４　） 組成（原子％） Ｇ　ｅ　＋ｏ、　ｓＢ　ｉ　ｓｌ、　ａＴ　ｅ　Ｓ？、
　９消去時間 ０．２μｓｅｃ以下 コントラスト比 ２０％以上 点Ｃ（ｘ＝０．５　） 組成（原子％） Ｇ　ｅ　１４．２９　Ｂ　ｉ　ｚａ、　ｓａ　Ｔ　ｅ　
ｓ７．　＋ａ消去時間 ０．２μｓｅｃ以下 コントラスト比 ２０％以上 点Ｄ　（ｘ＝０．６　） 組成（原子％） Ｇ　ｅ　ｌａ、　ｙｓ　Ｂ　ｉ　２ＳＴ　ｅ　ｓａ、　
２５消去時間 ０．２μｓｅｃ以下 コントラスト比 ２０％以上 本発明者等の知見によれば、以上の結果が得られる理由
は、以下のようであると推察される。

点Ｃ（ｘ＝０．５　）の場合 この場合における組成を組成式で表すと、Ｇ　ｅ　Ｂ　
ｉ　ｘ　Ｔ　ｅ　４となるが、このような組成において
は、結晶質状態の物質と非晶質状態の物質とが共存し、
このため、記録・消去の相変化において分相を伴わない
ので各原子の必要拡散距離が短くてすみ、その結果、結
晶化に要する時間、すなわち、消去時間が短くてすむも
のと考えられる。

また、三元化合物そのものが結晶及び非晶質になり、分
相を伴わないので相変化が無理なく行われ、高い繰り返
し回数を保持できるものと考察される。

さらに、Ｘ線回折法による観測によればこれら結晶の結
晶形が全てヘキサゴナル（ｈｅｘａｇ。

ｎａｌ）であることが確認されるが、このような結晶系
では、Ｔｅが密充填になっている構造であるため屈折率
が高く、これがため、反射率が高いものと推察される。

点Ａ　（ｘ＝０．３３３　）の場合 この場合における組成を組成式で表すと、Ｇ　ｅ　Ｂ　
ｉ　４　Ｔ　ｅ　ｔとなるが、前記点Ｃの場合と全く同
じ理由により、同じ特性が得られるものと考えられる。

ｘ＝０．４の場合 この場合には、ｘ＝０．３３３のときのＧ　ｅ　Ｂ　ｉ
　４　Ｔ　ｅ　？の結晶と、ｘ＝０．５のときのＧ　ｅ
　Ｂ　ｉ　２　Ｔ　ｅ　４の結晶とが混合して析出する
。

この場合両者とも互いに類似した原子配列なので相変化
にともなって拡散しなければならない距離も短くてすみ
、前記各点の場合と同様の特性が得られるものと考えら
れる。

次に、前記一般式におけるＴｅを一部Ｓｅに置き換える
場合についてのべる。一般にＳｅはＴｅに容易に置き換
えることが可能である。そして、ある程度までの置換で
は結晶形は変わらない。例えば、Ｘ冨０，５でｙ＝ｏ、
ｓのときは、ＧｅＢｉｘ　Ｔｅｚ、ｉ　Ｓｅａ、ｓの組
成となるが、折出結晶の結晶形はヘキサゴナルであった
。また、Ｓｅは、１゛ｅより共有結合強度が大であるの
で、ＴｅをＳｅに置き換えることで非晶質状態の結晶化
温度が上昇するという利点もある。ただし、ｙ＝１．２
を越すと結晶形が変化してコントラスト比が減少するの
で、ｙ＝１．２以下とする必要があった。そして、この
場合の特性は前記各場合とほぼ同じであった。

一般に、非晶質状態のものが結晶化するのに結晶の核と
なるものがあると早く結晶化することは知られている０
本発明者等はこの事実に着目して種々実験究明した結果
、前記一般式 ％式％） で表されるガラス系材にあっては、Ｉｒ、Ｚｒ。

Ｍｏ、Ｐｔ、Ａｕ又はＭｏが有効な核になりうろことを
みいだすことができた。そして、この場合、添加する量
は、前記ガラス材１ｇにつきＺｒ等を０．０２〜０．１
５ｇ加えることが適切であり、それより少ない場合は、
核として機能せず、また、多すぎると他の特性を変える
作用をなすことが確認されている。

消去時間の短縮効果は、Ｚｒの場合にはＺｒを加えない
場合の消去時間の１７２〜１／４　　（０，１μｓｅｃ
以下）であった。

なお、第１図におけるＥ点及びＦ点は本発明の範囲以外
の組成を有するガラス材を示すものであり、本発明者等
は、比較のために、これらの消去時間を実測しているの
で、以下に掲げる。

点Ｅ 組成（原子％） Ｇ　ｅ　＋ｔＢ　ｉ　ｌ？Ｔ　ｅ　６６消去時間 １５μｓｅｃ 点Ｆ 組成（原子％） Ｇ　ｅ　＋ｓＢ　ｉ　４（ＩＴ　ｅ　４ｓ消去時間 ２μｓｅｃ 次に、本発明の実施例にかかる書き替え可能な相変化型
光メモリ媒体を基板上に形成して相変化型メモリ素子の
記録膜を形成する方法について説明する。

この記録膜の形成は、通常のスパッタ法又は真空蒸着法
によってガラス基板やプラスチック基板表面に形成され
る。

スパッタ法を用いる場合、そのスパッタターゲットとし
て、あらかじめ所定のガラス組成あるいは一部これを補
正した組成を有するガラス材を合成しておき、これをＡ
ｒガス中（Ａｒガス置換した真空グローブボックス中）
にて、ステンレス製の金型に流し込み、研磨して７５〜
１００１ｎ＋φ、厚さ５ｕ程度の円盤状のターゲットを
形成してこれを用いるか、あるいは、ＧｅＴｅの組成の
ターゲットと、Ｂｉ２Ｔｅ５との２つのターゲットを作
り、Ｂｉ２Ｔｅ３のターゲットの上に適宜の大きさに形
成されたＧｅＴｅのターゲットをおいて、複合ターゲッ
トとしてもよい、複合ターゲットにした場合、Ｇ　ｅ　
Ｔ　ｅの組成のターゲットと、ＢｉｚＴｅｓのターゲッ
トとの面積比を変えることによって、 （ＧｅＴｅ）、　　（Ｂｉ２　　Ｔｅ３　）ｌ−ｘのＸ
を変えることができる。

また、Ｚｒの小さなターゲット（例えば、内径５ｎｎφ
）を作り、これを３〜４ケＢｉｚＴｅｓターゲツトの上
において基板を回転させながらスパッタを行うことによ
り、Ｚｒ等をドープすることができる。

スパッタ法で成膜した膜の組成は光電子分光分析法（Ｅ
ＳＣＡ）によって分析し、目標組成になるようにＢｉ又
はＴｅの小円盤ターゲットを用意し、これを上述のよう
にして作成した合金型ターゲットの上においてスパッタ
を行い、目標組成になるように補正する。

真空蒸着による場合もほぼ同様であり、あらかじめ所定
の組成に合成したガラス材を用いてフラッシュ蒸着して
もよいし、あるいは、Ｇｅ、Ｂｌ。

Ｔｅの三元蒸発によってもよい、また、Ｚｒを混入する
場合は、Ｚｒ等を電子ビーム加熱法によって蒸発させれ
ばよい。

次に、こうして作成した記録膜の初期化について説明す
る。

上述のようにしてスパッタによって形成した膜はそのま
までは（すなわち、“ａｓ−ｄｅｐｏ”のままでは）、
非晶質と結晶質の中間の状態になっているのが普通であ
る。これは、スパッタ時の電子衝撃の影響工でアモルフ
ァス状態が結晶質のほうに移る中間状態で膜が形成され
てしまうためと考えられる。このような状態は、いわば
雑音（ノイズ）が記録されている状態であるから、これ
を、何も記録されていない状態にしておかないと、一定
の意味のある情報を記録することができない、この何も
記録されていない状態にすることを初期化という。

この初期化は、要するに、前記中間状態にある記録膜を
結晶質状態すればよいのであるが、それは、以下のよう
にして行う。

まず、前記記録膜に半導体レーザパルスを照射してこれ
を溶融・急冷し、非晶質化することによって前記中間状
態を解消し、しかる後、これを弱い光で加熱するか、あ
るいは、真空中で加熱することによって結晶化する。結
晶化されているか否かの確認は、再生レーザパルスの反
射光を測定することで容易にできる。

なお、以上のようにして作成した記録膜の結晶化温度を
求めたく理学電機株式会社製高感度示差走査熱量計ＤＳ
Ｃ８２４０Ｂによる測定）ところ、１２０℃であり、ま
た、結晶化の活性化エネルギーをキラシンジャー（Ｋｉ
ｓｓｉｎｇｅｒ）法で求めたところ２．ＯｅＶであった
。

また、消去時間の測定は以下のようにして行った。

すなわち、まず、基板にＳ　ｉ　Ｏ２をスパッタした後
、この上に本発明にかかる組成を有する記録膜を１００
０オングストローム形成する０次に、これに５ｉｆ２の
保護膜をスパッタ法により２０００オングストロームの
厚さに形成する。次いで、上述の初期化を行う９次に、
ある出力、例えば、８１Ｈの出力を有するレーザビーム
を前記記録膜に照射し、溶融・急冷して非晶質化した後
、これにパルス幅を０．０５μｓｅｃづつ順次増加させ
た結晶化（消去）レーザパルスを照射して各部分を次々
と結晶化させる。こうして結晶化処理を終わったら、次
にこの結晶化処理を施した部分に０．５ｍＷ　、１μｓ
ｅｃの再生用レーザパルスを順次照射していき、その反
射光を測定する０反射光の強度が飽和する部分における
前記結晶化レーザパルスのパルス幅を求めれば（前記結
晶化レーザの照射位置と再生用レーザの照射位置とを対
応づけておくことにより求めることができる）、それが
すなわちこの条件下での求めるべき消去時間である。

このような測定をレーザ出力を変えて種々行い、各条件
下における消去時間を求め、こうして求めた消去時間の
うち最小のものをこの記録膜の消去時間とする。

以上詳述した実施例の利点をまとめると以下のようにな
る。

■　化合物ＧｅＴｅ、Ｂ　ｉｚ　Ｔｅｓの融解温度は各
々６９０℃、６１６℃であるが、これらの化合物化した
（ＧｅＴｅ）、（Ｂｉ＊Ｔｅ、＞ｌ−には、ｘ＝０．３
３３で５６０℃、ｘ＝０．５で５６５℃と低くなってい
る。すなわち、これにより、二元化合物よりも小さいレ
ーザパワーで記録できることになり、記録感度がよいと
いう利点がある。

■　各頂点に（Ｇｅ）、（Ｂｉ）、（Ｔｅ又はＴｅ＋Ｓ
ｅ）をとったとき、この三角組成図上で、一般式 ％式％） （ただし、ｘ＝０．２〜０．７　、ｙ＝ｏ　〜１．２と
する）で表される物質を示す直線から２原子％以内の組
成領域内にある組成を有するＧｅ−Ｂ１−Ｔｅ−３ｅ系
ガラス材は消去時間が０．２μｓｅｃ以下と極めて短い
。

■　前記■におけるＧｅ−Ｂ１−Ｔｅ−３ｅ系ガラス材
に、該ガラス材１ｇにっきＩｒ、Ｚｒ。

Ｍｏ、Ｐｔ、、Ａｕ又はＭＯを０．０２〜０．１５ｇ加
えた組成を有するガラス材は、さらに消去時間が０．１
μｓｅｃ以下と短い。

■　記録状態（非晶質状態）の熱的安定性は、結晶化温
度（Ｔｘ）と結晶化・活性化エネルギーＥで決まるが、
前記実施例のものは、いずれも、Ｔ　ｘ　＝　１２０°
Ｃ以上、Ｂ＝２．ＯｅＶ以上であり、極めて安定性に富
み、記録・消去の繰り返し可能回数は １０６回以上である。

次に、本発明者等は、前記各実施例に基づいて実際に記
録膜を製造しているのでその結果の一部を次に製造例と
して掲げる。

（製造例１） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅの合金の組成がそれ
ぞれ８．３　、３３．４．５０．０．８．３原子％であ
るガラスにさらに該ガラス１ｇにＩｒ０．０４ｇ加えて
合成してこれをスパッタターゲットとして用いてスパッ
タ法によって記録膜を形成した例である。

この場合、前記組成は、 （ＧｅＴｅ　）　ｏ、ｓｓｓ　　（Ｂ　ｉ　２　Ｔｅ２
．ｓ　）　ｏ、＊ｔ、＊に相当し、ｘ＝０．３３３　　
（溶融温度５６０℃）、ｙ＝０．５の場合に相当する。

まず、ガラス基板上にＳｉＯ２を２０００オングストロ
ームの厚さにスパッタし、前記組成を合金ターゲットを
用いて記録膜を１０００オングストロームの厚さに成膜
し、しかる後、スパッタ法により、。

この上にＳ　ｉ　Ｏ２を３０００オングストロームの厚
さに形成した。

こうして形成した記録膜の消去時間は０．１μｓｅｃ以
下、変調度２０％以上、結晶化温度が１３０℃であった
。

なお、前記記録膜の成膜は、高周波マグネトロン型スパ
ッタ装置に前記合金製ターゲットを取り付け、２　ｘ　
１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空度で、Ａｒガスを０．００
５Ｔｏｒｒの分圧となるように導入し、３０！Ａ以下の
高周波電力を印加することで行った。

（製造例２） 前記製造例１における合金ターゲットに、該合金ターゲ
ット１ｇにつきＩｒの代わりにＺｒを０．０６ｇ加えた
合金ターゲットを作成し、このターゲットを用いて前記
製造例１と同様にして記録膜を形成した。

この場合の消去時間は０．１μｓｅｃ以下、結晶化温度
は１３０℃であった。

（製造例３） 前記製造例１における合金ターゲットに、該合金ターゲ
ット１ｇにつきｐｔを０．０５ｇ加えた合金ターゲット
を作成し、このターゲットを用いて前記製造例１と同様
にして記録膜を形成した。

この場合の消去時間は０．１μｓｅｃ以下、結晶化温度
は１３０℃であった。

（製造例４） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅの合金の組成がそれぞれ１
０．５２　、３１．５９　、４８．２４原子％であるガ
ラスにさらに該ガラス１ｇにＩｒＯ，０４ｇ加えを合成
してこれをスパッタターゲットとして用いてスパッタ法
によって記録膜を形成した例である。

この場合、前記組成は、 （ＧｅＴｅ）。、−（Ｂｉ、Ｔｅ、）ｏ、６に相当し、
Ｘ＝０．４　、ｙ＝ｏの場合に相当する。

まず、ガラス基板上にＳ　ｉ　０２を２０００オングス
トロームの厚さにスパッタし、前記組成を合金ターゲッ
トを用いて記録膜を１０００オングストロームの厚さに
成膜し、しかる後、スパッタ法により、。

この上にＳ　ｉ　Ｏ２を３０００オングストロームの厚
さに形成した。

こうして形成した記録膜の消去時間は０．２μｓｅｃ以
下、変調度２０％以上、結晶化温度が１３５℃、記録・
消去の繰り返し可能回数は１０６回であった。

（製造例５） 前記製造例４における合金ターゲットに、該合金ターゲ
ット１ｇにつきＡｕを０．０６ｇ加えた合金ターゲット
を作成し、このターゲットを用いて前記製造例４と同様
にして記録膜を形成した。

この場合の消去時間は０．１μｓｅｃ以下、結晶化温度
は１３５℃であった。

（製造例６） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅの合金の組成がそれ
ぞれ１４．２８　、２８．５７　、５０．０．７．１５
原子％であるガラス１ｇにつきＩｒを０．０４ｇ加えた
を合成してこれをスパッタターゲットとして用いてスパ
ッタ法によって記録膜を形成した例である。

この場合、前記組成は、 （ＧｅＴｅ）ｏ、ｓ　　（Ｂｉ２Ｔｅｓ　）ｏ、ｓに相
当し、ｘ＝０．５　　＜溶融温度５６５　’Ｃ）　、ｙ
　＝０゜５の場合に相当する。　まず、ガラス基板上に
５ＩＯ２を２０００オングストロームの厚さにスパッタ
し、前記組成を合金ターゲットを用いて記録膜を１００
０オングストロームの厚さに成膜し、しかる後、スパッ
タ法により１．この上にＳｉＯ２を３０００オングスト
ロームの厚さに形成した。

こうして形成した記録膜の消去時間は０．１μｓｅｃ以
下、変調度２０％以上、結晶化温度が１４０℃であった
。

（製造例７） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅの合金の組成がそれぞれ１
８．７５　、２５．５６．２５原子％であるガラスにＩ
ｒを０．０５ｇ加えて合成してこれをスパッタターゲッ
トとして用いてスパッタ法によって記録膜を形成した例
である。

この場合、前記組成は、 （ＧｅＴｅ）ｏ、６　（Ｂｉｔ　Ｔｅａ　）０．４に相
当し、ｘ＝０．６　、ｙ＝ｏの場合に相当する。

まず、ガラス基板上に５ｉ０２を２０００オングストロ
ームの厚さにスパッタし、前記組成を合金ターゲットを
用いて記録膜を１０００オングストロームの厚さに成膜
し、しかる後、スパッタ法により、。

この上にＳｉＯ□を３０００オングストロームの厚さに
形成した。

こうして形成した記録膜の消去時間は０．１μｓｅｃ以
下、変調度２０％以上、結晶化温度が１４０℃、記録・
消去の繰り返し可能回数は１０６回であった。

（製造例８） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅの合金の組成がそれぞれ８
　、３２．６０原子％であるガラス１ｇにＩｒを０．０
５　ｇ加えて合成してこれをスパッタターゲットとして
用いて前記製造例１と同様にしてスパッタ法によって記
録膜を形成した例であり、消去時間が０．２μｓｅｃで
あった。

なお、この例によって得られるメモリ媒体の組成は、一
般式 ％式％） （ただし、ｘ　＝　０．１０〜０．６、ｙ＝ｏ〜１．２
とする）で表される物質を示す直線上にはないが、該直
線から２原子％以内の組成領域内（第１図中点線で囲ま
れる領域内）にある組成を有する。

（製造例９） この例は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅの合金の組成がそれ
ぞれ１４．２８　、２８．５７　、５０．０．７．１５
原子％であるガラス１ｇにＭＯを０．０８　ｇ加えて合
成した。

この組成は、 （ＧｅＴｅ　）　ｏ、ｓ　　（Ｂ　ｉ　２　Ｔｅ１．ｓ
３　ｅ　ａ、ｓ　）　ｏ、に相当する。すなわち、ｘ＝
０．５、ｙ＝０．５の場合である。

これをスパッタターゲットとして用いて前記製造例１と
同様にしてスパッタ法によって記録膜を形成した例であ
り、消去時間が０．２μｓｅｃであった。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、各頂点に（Ｇｅ）、（
Ｂｉ）、（Ｔｅ又はＴ　ｅ　＋Ｓ　ｅ　）をとったとき
、この三角組成図上で、一般式％式％ （ただし、ｘ＝０．１〜０．６　、ｙ＝ｏ〜１．５とす
る）で表される物質を示す直線から２原子％以内の組成
領域内にある組成を有するＧ　ｅ　−Ｂ　ｉ　−Ｔ　ｅ
　−３ｅ系ガラス材を含む書き替え可能な相変化型光メ
モリ媒体であり、実用上において必要とされる各種の条
件、例えば、変調度（２０％以上）、書き替え可能回数
（１０６回以上）、長期間保存性（１０年以上）、消去
時間（０，２μｓｅｃ以下）を全て十分に満足するとい
う極めてすぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる書き替え可能な相変化
型光メモリ媒体を示す三角組成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 正三角形の各辺と各々の辺に対向する頂点とのなす距離
   を１００％とし、前記三角形内に表示される点と前記各
   辺とのなす距離で該辺と対向する各頂点に表示される元
   素の組成原子％を示すことにより、前記各頂点に表示さ
   れる元素で構成される種々の組成の物質を前記正三角形
   内にプロットされる点で表示するようにした三角組成図
   において、前記各頂点に（Ｇｅ）、（Ｂｉ）、（Ｔｅ又
   はＴｅ＋Ｓｅ）をとったとき、この三角組成図上で、一
   般式 （ＧｅＴｅ）＿ｘ（Ｂｉ＿２Ｔｅ＿３＿−＿ｙＳｅ＿ｙ
   ）＿１＿−＿ｘ（ただし、ｘ＝０．１０〜０．６、ｙ＝
   ０〜１．２とする）で表される物質を示す直線から２原
   子％以内の組成領域内にある組成を有するＧｅ−Ｂｉ−
   Ｔｅ−Ｓｅ系ガラス材を含む書き替え可能な相変化型光
   メモリ媒体。