JPH03128282A - 相変化型光情報記録媒体 - 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］ 本発明は光による記録層の相変化を利用して情報の記録
再生及び書き換えを行うための相変化型光情報記録媒体
に関する。

［従来の技術］ 電磁波特にレーザービームの照射により情報の記録−再
生および消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結晶
−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移を利用する、
いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特に光
磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバーライ
ドが可能であり、ドライブ側の光学系も、より単純であ
ることなどから最近その研究開発が活発になっている。

その代表的な材料例として、ＵＳＰ　３，５３０，４４
１に開示されているようにＧｅ−Ｔ　ｅ　ＳＧ　ｅ　　
Ｔ　ｅ　　Ｓ　ｂ　ＳＧ　ｅ　　Ｔ　ｅ−Ｓ　５Ｇｅ−
Ｓｅ−Ｓ％Ｇｅ−５ｅ−３ｂＳＧｅ　−Ａｓ−８ｅ％Ｉ
ｎ−Ｔｅ％５ｅ−ＴｅＳＳｅ　−Ａｓ等所謂カルコゲン
系合金材料が挙げられる。

又、安定性、高速結晶化等の向上を目的にＧｅ−Ｔｅ系
にＡｕ（特開昭８ｌ−２１９８９２）　、Ｓ　ｎ及びＡ
ｕ（特開昭６ｌ−２７０１９０）　、Ｐ　ｄ　（特開昭
６２−１９４９０）等を添加した材料の提案や、記録／
消去の繰返し性能向上を目的にＧｅ−Ｔｅ−５ｅ−ｓｂ
の組成比を特定した材料（特開昭８２−７３４３ｇ）の
提案等もなされている。

しかし、そのいずれもが相変化型書換え可能光メモリー
媒体として要求された緒特性のすべてを満足し得るもの
とはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オーバ
ーライド時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに
記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題と
なっている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は従来技術における上記問題を全て解消し高速消
去、記録感度の向上、消去率、記録の安定性等の材料特
性を全て満足する新規な相転移性三元化合物を用いたオ
ーバーライド可能な相変化型光情報記録媒体を提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は特許請求の範
囲に記載されたとおりの相変化型光情報記録媒体である
。

これを要約すれば一般式としてＡｇ２・ＩＶｂ・Ｖｌｂ
ｚで表わせる三元化合物よりなる記録層を有する層変化
型光情報記録媒体である。

ＩＶｂ族元素としてはＧ　ｅ　％　Ｓ　ｍ　ＳＳ　ｈ等
が挙げられ、ＶＩｂ族元素としては５ＳＳｅＳＴｅ等を
挙げることができる。

ちなみに、本発明者らは前記目的を達成するために多く
の研究・検討を行った結果、前記−般式で表わされる三
元化合物は、 ■　融点的３５０〜５００℃の範囲にあり、又、バンド
ギャップが約０．５ｅＶ前後の範囲にあるため、現在多
く使用されている（Ｇａ、Ａｔ）Ａｓ系半導体レーザー
に対して効率的に吸収、発熱効果が期待できるため、記
録感度の大幅な向上が期待できる。更に結晶化における
構造は立方品等対称性が高いため感度の向上及び高速消
去が期待される。

■　前記一般式の化合物の場合成膜条件によっては従来
の非晶質−結晶質間の相転移と同時に結晶質−結晶質間
の相転移も可能である事を確めた。本発明はこれに基づ
いてなされたものである。

このような新規な相転移三元化合物の具体例としてはＡ
ｇ２ＧｅＳｅｚ、ＡｇｚＧｅＴｅｓ、Ａｇｚ　５ｎＳｅ
３、Ａｇ２５ｎＴｅ３、Ａｇ２５ｎＳｚ等が考えられる
。

［発明の目的コ 本発明で用いられる基板は通常、ガラス、石英、セラミ
ックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コスト
等の点で好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂
、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げら
れるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹
脂、ポリメチルメタクリレートのようなアクリル系樹脂
が好ましい。

又、基板の形状としてはディスク状、カード状あるいは
シート状であっても良い。

本発明の光情報記録媒体を作るには所定の組成比のター
ゲットを作製し、スパッター法による方法が好適である
。又膜の組成ずれを補正するために必要に応じて単元素
のチップを用いる場合もある。

こうして形成された記録層の厚さは通常３００〜１５０
０λ、好ましくは５００〜１０００大である。なお記録
層を非晶質状態にするか、或いは結晶状態にするかは蒸
着時の基板温度によって決定され、常温の場合は非晶質
状態となり、又材料にも゛よるが、１００℃以上の場合
（又は前記温度でのアニール後）は結晶状態となる。

本発明では記録層上に更に保護層を設けることができる
。保護層の材料としては熱的に安定な窒化ケイ素等の窒
化物；二酸化ケイ素、二酸化チタン等の酸化物等が使用
される。

好ましい材料としては５ｉＯＳＳｉ０２、ＺｎＯ，５ｎ
Ｏｚ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔｉ０ｚ、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ，Ｚ
ｒＯ２等の金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ＋、ＡＩＮ、ＴｉＮ、
ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、Ｓ　ｉ　Ｃ，ＴａＣ，Ｂ４　
Ｃ，ＷＣ。

Ｔｉｃ、ＺｒＣ等の炭化物やダイヤモンド状カーボン或
いはそれらの混合物が挙げられる。又、必要に応じて不
純物を含んでいてもよい。このような保護層は各種気相
成膜法、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣ
ＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンブレーティング法、電子ビ
ーム蒸着法等によって形成できる。なお、保護層の厚さ
は通常３００〜１５００λ、好ましくは約１０００　！
である。形成法は記録層の場合と同様、通常スパッタ法
が適用される。記録、再生及び消去に用いる電磁波とし
てはレーザー光、電子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤
外線、マイクロ波等、種々のものが採用可能であるが。

ドライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レー
ザーのビームが最適である。

［実施例］ 以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

実施例ｌ Ａｇ２５ｎＳｅ３の組成を有するスパッタ用ターゲット
を作製し、直径１３０ｍｍ、厚み１．２１１１ｍのガラ
ス基板上にスパッタ法により１０００λ厚の記録層を形
成した後、保護膜として窒化ケイ素を１０００λ厚同じ
くスパッタ法で形成した。

得られた記録層は非晶質であるため記録層の初期化（結
晶化）をほどこした。記録層を形成する際、テストピー
スとしてスライドガラス上に同じ膜を形成しておき、こ
の膜から本記録層の光学特性、熱的特性をそれぞれ分光
光度計及びＤＳＣにより測定した。

本記録層の融点は〜４９０℃であった。又非晶質と初期
化後（結晶化）の間の反射率変化は〜１６％程度であっ
た。

次に、この熱処理後の光記録媒体を１８０Ｏｒｐｍの速
度で回転させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半
導体レーザー光（発振波長λ−７８０ｒ＋ｍ）を照射す
ることにより、記録、再生及び消去を行った。

なお、最小記録出力は９１ＩＩｖ１再生出力は２　ｍ　
’ｄｓ最小消去出力は４ｍＷである。この出力／消去条
件で記録後、さらに２ＭＨｚでオーバーライド実験を行
った。

その結果、初期記録のＣ／Ｎ比は５２ｄＢでオーバーラ
イド後も５１ｄＢと殆ど変らなかった。しかし、消去残
りが若干認められたが、その値（消去率）は３２ｄＢで
あり、充分使用可能な段階であることが確認された。又
１０．０００回の記録、消去のくり返し実験を行ったが
、信号レベルの低下はほとんど認められず、くり返し特
性も良好であることが確認された。

実施例２ Ａｇ２ＧｅＴｅｚの組成を有するターゲットを作製し、
実施例１と同じ方法で光情報記録媒体を作製した。テス
トピースにより光学特性、熱特性をそれぞれ分光光度計
及びＤＳＣにより測定した。反射率変化は蒸着後（非晶
質）と初期化後（結晶質）（λ−７８０ｎｍ）で１８％
程度であり、融点は〜３３０℃程度であった。

次に初期化後の記録媒体を１８０Ｑｒｐ＋ａの速度で回
転させながらビーム径を１μｍφ程度に絞つた半導体レ
ーザー光（λ−７８０ｎｍ）を照射することにより記録
、再生及び消去をおこなった。なお記録出力は記録最小
パワー７ｍＷ、再生出力２＋＋＋Ｗ、消去出力は消去最
小パワー４ｍＷであった。

又この出力／消去条件で記録後さらにに２ＭＨｚでオー
バーライド実験を行った。

その結果初期記録のＣ／Ｎ比は５２ｄＢ、オーバーライ
ド後も５０ｄＢと良好な値を示した。又この時の消去率
は３０ｄＢであった。

又１０．０００回の記録、消去のくり返し実験を行った
が、信号レベルの低下はほとんど認められなかった。

実施例３ Ａｇ２ＧｅＳｅ：＋の組成を有するスパッタ用ターゲッ
トを作製し、直径１３０ｍｍ　、厚さ１．２ＩＤＩ！１
のガラス基板上に実施例１．２と同じ方広により１００
０　Ｘ厚の記録層を設けた後、窒化シリコンを保護膜と
して１０００λ厚形成した。そして初めにテストピース
により本記録層の光学特性及び熱特性を実施例１．２と
同じく分光光度計及びＤＳＣにより測定した。反射率変
化は蒸着後（非晶質）と初期化後（結晶質）（λ−７８
０ｎ１Ｍ）で２０％程度であった。又融点は〜５４０℃
であった。

次に本記録層のディスク特性を実施例１．２と同様に測
定した。先ず記録媒体を１８００ｒｐｎ＋の速度で回転
させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レー
ザ光（λ−７８Ｏｒ＋ｍ）を照射することにより、記録
、再生及び消去を行った。

なお記録出力は記録最小パワー１０＋ｎＷ、再生出力２
ｍＷ消去出力は消去最小パワー５ｍＷであった。

又この出力／消去条件で記録後さらに２ＭＨｚでオーバ
ライドの実験を行った。

その結果初期記録のＣ／Ｎ比５３ｄＢ、オーバーライド
後も５１ｄＢであった。一方この時の消去率は３２ｄＢ
であった。

又１０，０００回の記録、消去の繰返゛し実験を行った
が、信号レベルの低下はほとんど認められなかった。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明で用いられる前記−般式の三元
化合物は記録感の大幅な向上が期待できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に、下記一般式で示される化合物からなる記録層
   を有することを特徴とする相変化型光情報記録媒体。 一般式 Ａｇ＿２・IVｂ・VIｂ＿３ ただし、 IVｂは周期表IVｂ族元素から選ばれた一つ以上の元素、 VIｂは同じく周期表VIｂ族元素から選ばれた一つ以上の
   元素である。