JPH0371035B2 - - Google Patents
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- JPH0371035B2 JPH0371035B2 JP60061137A JP6113785A JPH0371035B2 JP H0371035 B2 JPH0371035 B2 JP H0371035B2 JP 60061137 A JP60061137 A JP 60061137A JP 6113785 A JP6113785 A JP 6113785A JP H0371035 B2 JPH0371035 B2 JP H0371035B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B7/2433—Metals or elements of Groups 13, 14, 15 or 16 of the Periodic Table, e.g. B, Si, Ge, As, Sb, Bi, Se or Te
-
- G—PHYSICS
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- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24308—Metals or metalloids transition metal elements of group 11 (Cu, Ag, Au)
-
- G—PHYSICS
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- G11B2007/24312—Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
-
- G—PHYSICS
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- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザ光線等を用いて情報信号を高密
度かつ高速に光学的に記録再生し、かつ情報の書
き換えが可能な光学情報記録部材に関するもので
ある。
度かつ高速に光学的に記録再生し、かつ情報の書
き換えが可能な光学情報記録部材に関するもので
ある。
従来の技術
レーザ光線を利用して高密度な情報の記録再生
を行なう技術は既に公知であり、現在、文書フア
イルシステム、静止画フアイルシステム等への広
用がさかんに行なわれている。また書き換え可能
なタイプの記録システムについても研究開発の事
例が報告されつつある。これらは主にTeのアモ
ルフアスと結晶間の状態変化を利用しており、例
えば、比較的強くて短いパルス光を照射し、照射
部を昇温状態から急冷してアモルフアス状態にす
ることによりその光学定数を減少させ（白化す
る）、また、比較的弱くて長いパルス光を照射し
て結晶状態にすることにより光学定数を増大させ
る（黒化する）ことで記録消去を行なうというも
ので、記録時には一般に光学定数を減少させる方
向、消去時には増大する方向を利用しようという
ものである。
を行なう技術は既に公知であり、現在、文書フア
イルシステム、静止画フアイルシステム等への広
用がさかんに行なわれている。また書き換え可能
なタイプの記録システムについても研究開発の事
例が報告されつつある。これらは主にTeのアモ
ルフアスと結晶間の状態変化を利用しており、例
えば、比較的強くて短いパルス光を照射し、照射
部を昇温状態から急冷してアモルフアス状態にす
ることによりその光学定数を減少させ（白化す
る）、また、比較的弱くて長いパルス光を照射し
て結晶状態にすることにより光学定数を増大させ
る（黒化する）ことで記録消去を行なうというも
ので、記録時には一般に光学定数を減少させる方
向、消去時には増大する方向を利用しようという
ものである。
Teは室温では結晶として安定であり、アモル
フアス状態としては存在しない。したがつて室温
でアモルフアス状態で安定に存在させるために、
様々な添加物が提案されており、代表的な添加物
の一つとしてGeが広く知られている。
フアス状態としては存在しない。したがつて室温
でアモルフアス状態で安定に存在させるために、
様々な添加物が提案されており、代表的な添加物
の一つとしてGeが広く知られている。
GeはTe−Ge薄膜中においてネツトワーク構造
を形成する働きがあり、したがつて室温でもTe
−Ge薄膜アモルフアス状態で安定に存在するこ
とができる。
を形成する働きがあり、したがつて室温でもTe
−Ge薄膜アモルフアス状態で安定に存在するこ
とができる。
しかし、このTe−Ge薄膜も光学記録薄膜の観
点から大きく二つに分類することができる。すな
わちTe−Ge薄膜は、蒸着法、スパツタリング法
等で形成されたときにほとんどの組成範囲におい
てアモルフアスとして安定である。しかしなが
ら、一旦結晶化した後は、比較的強くて短いパル
ス光を照射して照射部を昇温状態から急冷した場
合、Geの濃度が約40at％以下であれば再びアモ
ルフアスになるが、約40at％以上ではアモルフア
スにはもどらず結晶となる。このうち、信号の記
録、消去が可能であるのは結晶部分がレーザ照射
により再びアモルフアスとなる、Ge濃度が35at
％以下のTe−Ge薄膜であるが、この記録薄膜
は、アモルフアスとして非常に安定であるため、
比較的弱くて長いパルス光を照射して照射部を除
熱・除冷しても結晶化速度が遅すぎ、実用には向
いていない。
点から大きく二つに分類することができる。すな
わちTe−Ge薄膜は、蒸着法、スパツタリング法
等で形成されたときにほとんどの組成範囲におい
てアモルフアスとして安定である。しかしなが
ら、一旦結晶化した後は、比較的強くて短いパル
ス光を照射して照射部を昇温状態から急冷した場
合、Geの濃度が約40at％以下であれば再びアモ
ルフアスになるが、約40at％以上ではアモルフア
スにはもどらず結晶となる。このうち、信号の記
録、消去が可能であるのは結晶部分がレーザ照射
により再びアモルフアスとなる、Ge濃度が35at
％以下のTe−Ge薄膜であるが、この記録薄膜
は、アモルフアスとして非常に安定であるため、
比較的弱くて長いパルス光を照射して照射部を除
熱・除冷しても結晶化速度が遅すぎ、実用には向
いていない。
Te−Ge主成分とした記録薄膜としては例えば
Ge15Te81Sb2S2等があるが（特公昭47−26897号
公報）、これは消去感度がまだ不十分であり、か
つ、書き込みコントラスト比が不十分である。
Ge15Te81Sb2S2等があるが（特公昭47−26897号
公報）、これは消去感度がまだ不十分であり、か
つ、書き込みコントラスト比が不十分である。
一方、本発明者らは、TeとTeO2の混合物であ
るTeOx薄膜にAuを添加することにより、結晶
化速度を大幅に改善できるということを明らかに
した（特願昭59−61463号公報）。
るTeOx薄膜にAuを添加することにより、結晶
化速度を大幅に改善できるということを明らかに
した（特願昭59−61463号公報）。
しかし、このTeOx−Au記録薄膜においては、
一度黒化させると再び白化させることは困難であ
り、したがつて書き換え可能な記録薄膜としては
使用し難い。
一度黒化させると再び白化させることは困難であ
り、したがつて書き換え可能な記録薄膜としては
使用し難い。
発明が解決しようとする問題点
従来のTe−Geを主成物とする記録薄膜を有す
る書き換え可能な光デイスクでは、消去速度が遅
くかつ消去感度が不十分であり、加えて、黒化部
と白化部の光学定数の差が小さいために書き込み
コントラスト比が不十分であるという欠点を有し
ていた。
る書き換え可能な光デイスクでは、消去速度が遅
くかつ消去感度が不十分であり、加えて、黒化部
と白化部の光学定数の差が小さいために書き込み
コントラスト比が不十分であるという欠点を有し
ていた。
他方、従来のTeOx−Au記録薄膜は黒化速度
は十分に速いものの再び白化することは困難であ
るため、書き換え可能な光デイスクとしては使用
できなかつた。
は十分に速いものの再び白化することは困難であ
るため、書き換え可能な光デイスクとしては使用
できなかつた。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、従
来のTe−Ge薄膜のアモルフアスとして非常に安
定であるという特徴と、TeOx−Au薄膜に見ら
れるような高速に黒化（結晶化）するという特徴
を同時に有する書き換え可能な光学情報記録部材
を提供するものである。
来のTe−Ge薄膜のアモルフアスとして非常に安
定であるという特徴と、TeOx−Au薄膜に見ら
れるような高速に黒化（結晶化）するという特徴
を同時に有する書き換え可能な光学情報記録部材
を提供するものである。
問題点を解決するための手段
Te，Ge，Auを必須成分とし、かつその必須成
分各元素の原子数の割合が、第１図のＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄで囲まれた範囲内に限定された記録薄膜を
備える。
分各元素の原子数の割合が、第１図のＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄで囲まれた範囲内に限定された記録薄膜を
備える。
作 用
発明者らは、アモルフアスとして非常に安定な
Geの含有量が35at％以下のTe−Ge薄膜の特定組
成範囲に適量のAuを添加すると、アモルフアス
として非常に安定でありながら、かつ、黒化速
度・黒化感度とも非常にすぐれた、光学的に信号
の書き換えが可能な記録薄膜となるということを
見い出した。
Geの含有量が35at％以下のTe−Ge薄膜の特定組
成範囲に適量のAuを添加すると、アモルフアス
として非常に安定でありながら、かつ、黒化速
度・黒化感度とも非常にすぐれた、光学的に信号
の書き換えが可能な記録薄膜となるということを
見い出した。
このTe−Ge−Au記録薄膜中におけるGeの働
きは、アモルフアス状態においてTeあるいはTe
−Au化合物が結晶化しようとする中へはいりこ
んでネツトワーク構造を形成し、アモルフアス状
態（信号の記録ビツト）を安定に保つものである
と考えられる。
きは、アモルフアス状態においてTeあるいはTe
−Au化合物が結晶化しようとする中へはいりこ
んでネツトワーク構造を形成し、アモルフアス状
態（信号の記録ビツト）を安定に保つものである
と考えられる。
またAuの働きは、消去時にTe−Auあるいは
Ge−Auというような何らかの化合物を形成する
ことにより、結晶成長を促進する結晶核のような
ものになると考えられ、したがつてGeを含む記
録薄膜でさえも十分な消去速度、消去感度が得ら
れると考えられる。
Ge−Auというような何らかの化合物を形成する
ことにより、結晶成長を促進する結晶核のような
ものになると考えられ、したがつてGeを含む記
録薄膜でさえも十分な消去速度、消去感度が得ら
れると考えられる。
実施例
Te−Ge薄膜に比較的強くて短いパルス光を照
射して照射部を昇温状態から急冷した場合におけ
る、Ge濃度の違いによる照射部の状態変化の違
いは以下のように考えられる。
射して照射部を昇温状態から急冷した場合におけ
る、Ge濃度の違いによる照射部の状態変化の違
いは以下のように考えられる。
つまり、Ge濃度が約40at％以下の、レーザ光
照射後も再びアモルフアスとなる範囲では、レー
ザ光照射後の冷却時にTeが六方晶の針状結晶を
形成しようとする中へGeがはいりこんでネツト
ワーク構造を形成するため、Teの結晶成長がさ
またげられていると考えられる。
照射後も再びアモルフアスとなる範囲では、レー
ザ光照射後の冷却時にTeが六方晶の針状結晶を
形成しようとする中へGeがはいりこんでネツト
ワーク構造を形成するため、Teの結晶成長がさ
またげられていると考えられる。
しかし、Ge濃度が約40at％以上の、レーザ光
を照射後はアモルフアスにもどらず結晶となる範
囲では、レーザ光照射後の冷却時にTeGeの結晶
が折出し、このTeGeの結晶は立方晶であるため
容易に粒成長が可能であり、したがつてレーザ光
照射時程度の冷却速度ではアモルフアスにはなら
ない結晶となつてしまうものと考えられる。
を照射後はアモルフアスにもどらず結晶となる範
囲では、レーザ光照射後の冷却時にTeGeの結晶
が折出し、このTeGeの結晶は立方晶であるため
容易に粒成長が可能であり、したがつてレーザ光
照射時程度の冷却速度ではアモルフアスにはなら
ない結晶となつてしまうものと考えられる。
このうちGe濃度が約40at％以下のTe−Ge薄膜
は、比較的弱くてかつ十分に長いパルス光を照射
して照射部を除熱・除冷してやれば結晶化するも
のの、アモルフアスとして非常に安定であるため
結晶化速度が遅く、かつ、結晶成長が不十分であ
るためアモルフアス状態と結晶状態間の光学定数
変化が小さく、書き込みコントラスト比が不十分
であり、実用には向いていない。
は、比較的弱くてかつ十分に長いパルス光を照射
して照射部を除熱・除冷してやれば結晶化するも
のの、アモルフアスとして非常に安定であるため
結晶化速度が遅く、かつ、結晶成長が不十分であ
るためアモルフアス状態と結晶状態間の光学定数
変化が小さく、書き込みコントラスト比が不十分
であり、実用には向いていない。
また、TeとTeO2の混合物であるTeOx薄膜に
Auを添加することにより、結晶化速度が大幅に
改善されることが明かにされているが、これは
TeOx−Au薄膜にレーザ光を照射した場合の冷
却時にAuがTe−Auという何らかの化合物を形
成し、Teが結晶化するための一種の結晶核のよ
うな働きをするものと考えられる。
Auを添加することにより、結晶化速度が大幅に
改善されることが明かにされているが、これは
TeOx−Au薄膜にレーザ光を照射した場合の冷
却時にAuがTe−Auという何らかの化合物を形
成し、Teが結晶化するための一種の結晶核のよ
うな働きをするものと考えられる。
このTeOx−Au記録薄膜は一度黒化させると
再び白化させることは困難であるため、書き換え
可能な記録薄膜としては使用できない。
再び白化させることは困難であるため、書き換え
可能な記録薄膜としては使用できない。
本発明による記録薄膜は上記事実に基づき考案
されたもので、Ge濃度が約40at％以下のアモル
フアスとして安定なTe−Ge薄膜に結晶化速度を
向上させるAuを添加した記録薄膜であり、かつ、
各元素の原子数の割合を制限することによつて、
アモルフアスとして非常に安定でありながら、結
晶化時には結晶化速度が十分に大きい、すなわ
ち、信号の記録、消去がレーザ光により十分実用
可能な光学情報記録薄膜を提供するものである。
されたもので、Ge濃度が約40at％以下のアモル
フアスとして安定なTe−Ge薄膜に結晶化速度を
向上させるAuを添加した記録薄膜であり、かつ、
各元素の原子数の割合を制限することによつて、
アモルフアスとして非常に安定でありながら、結
晶化時には結晶化速度が十分に大きい、すなわ
ち、信号の記録、消去がレーザ光により十分実用
可能な光学情報記録薄膜を提供するものである。
さらに、Te−Ge薄膜にAuを添加したことによ
り、記録薄膜の透過率の低下が起こり、記録薄膜
における光の吸収率が上昇して高感度となる。ま
た高速に結晶化が完了するために、結晶化が十分
に進み、したがつて、アモルフアスと結晶との光
学定数の差が大きくなり、信号書き込み時のコン
トラスト比が大きくなつて、大きなＣ／Ｎが得ら
れる。
り、記録薄膜の透過率の低下が起こり、記録薄膜
における光の吸収率が上昇して高感度となる。ま
た高速に結晶化が完了するために、結晶化が十分
に進み、したがつて、アモルフアスと結晶との光
学定数の差が大きくなり、信号書き込み時のコン
トラスト比が大きくなつて、大きなＣ／Ｎが得ら
れる。
次に本発明において記録薄膜中の各元素の原子
数の割合を限定した理由について述べる（具体的
な数値を決定した根拠は後述の「実施例２〜５」
において詳しく説明する。）。
数の割合を限定した理由について述べる（具体的
な数値を決定した根拠は後述の「実施例２〜５」
において詳しく説明する。）。
構成元素のうちTeはレーザ光照射による加熱、
急冷によつてアモルフアスとなり、除熱・除冷に
よつて結晶となる。すなわちTeの相変態による
反射率変化によつて信号の記録、消去が行なわれ
るわけであり、第１図の直線CDよりTeの少ない
領域ではTeの量が少なすぎて十分な反射率変化
が得られず、大きなＣ／Ｎを得ることはできな
い。
急冷によつてアモルフアスとなり、除熱・除冷に
よつて結晶となる。すなわちTeの相変態による
反射率変化によつて信号の記録、消去が行なわれ
るわけであり、第１図の直線CDよりTeの少ない
領域ではTeの量が少なすぎて十分な反射率変化
が得られず、大きなＣ／Ｎを得ることはできな
い。
また、直線ABよりAuの少ない領域では、Au
の添加効果が十分でない、すなわち結晶化速度が
あまり改善されない領域であり、信号の消去速度
の大幅な向上は期待できない。
の添加効果が十分でない、すなわち結晶化速度が
あまり改善されない領域であり、信号の消去速度
の大幅な向上は期待できない。
逆に直線DAよりGeの少ない領域は、Geの添
加効果が十分でなくアモルフアスとして不安定な
領域である。すなわち、記録薄膜が室温中で容易
に結晶化するか、あるいは、加熱・急冷用レーザ
光（白化用レーザ光）を照射してもアモルフアス
とはならず結晶化してしまう領域である。
加効果が十分でなくアモルフアスとして不安定な
領域である。すなわち、記録薄膜が室温中で容易
に結晶化するか、あるいは、加熱・急冷用レーザ
光（白化用レーザ光）を照射してもアモルフアス
とはならず結晶化してしまう領域である。
また、直線BCよりGeの多い領域はGeTe2に近
い組成にAuを添加した領域であつて、GeTe2は
アモルフアスとして非常に安定であるためいかな
る量のAuを添加しても結晶化速度の改善度合が
小さく実用的でない。
い組成にAuを添加した領域であつて、GeTe2は
アモルフアスとして非常に安定であるためいかな
る量のAuを添加しても結晶化速度の改善度合が
小さく実用的でない。
以上がTe，Ge、及びAuについてその組成比を
第１図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた領域に限定し
た理由である。この領域にある記録薄膜を有する
光デイスクは、実用上十分な信号の記録、消去感
度と高いＣ／Ｎを有している。
第１図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた領域に限定し
た理由である。この領域にある記録薄膜を有する
光デイスクは、実用上十分な信号の記録、消去感
度と高いＣ／Ｎを有している。
なお、第１図におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点の
座標を以下に示す。
座標を以下に示す。
（Te，Ge，Au）at％
Ａ：（85，５，10）
Ｂ：（65，25，10）
Ｃ：（35，15，50）
Ｄ：（35，５，60）
さらに、第１図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた領
域にある記録薄膜にＯを添加することによつて、
耐湿性が向上することが認められる。
域にある記録薄膜にＯを添加することによつて、
耐湿性が向上することが認められる。
前記記録薄膜の劣化機構の１つとして、水蒸気
の存在下でTe，Geが酸化されるということがあ
げられるが、ＯをTeO2として添加することによ
り、記録薄膜中のTe，Geの酸化が進むことを防
ぐバリアとしての働きをするものと考えられる。
の存在下でTe，Geが酸化されるということがあ
げられるが、ＯをTeO2として添加することによ
り、記録薄膜中のTe，Geの酸化が進むことを防
ぐバリアとしての働きをするものと考えられる。
Ｏの添加効果は少量でも認められるが、逆に添
加しすぎると信号の記録、消去特性の劣化を起こ
すため、Ｏの添加量は30at％以下が良い。
加しすぎると信号の記録、消去特性の劣化を起こ
すため、Ｏの添加量は30at％以下が良い。
次に図面を参照しながら本発明をさらに詳しく
説明する。
説明する。
第２図は本発明による光学情報記録部材の断面
図である。
図である。
１は基板で、PMMA、ポリカーボネート、塩
化ビニール、ポリエステル等の透明な樹脂やガラ
ス等を用いることができる。
化ビニール、ポリエステル等の透明な樹脂やガラ
ス等を用いることができる。
２は記録薄膜であり、基板１上に蒸着、スパツ
タリング等によつて形成され、膜組成はオージエ
電子分光法、誘導結合高周波プラズマ発光分析
法、Ｘ線マイクロアナリシス法等を用いて決定す
ることができる。
タリング等によつて形成され、膜組成はオージエ
電子分光法、誘導結合高周波プラズマ発光分析
法、Ｘ線マイクロアナリシス法等を用いて決定す
ることができる。
以下、より具体的な例で本発明を詳述する。
記録薄膜の組成制御を容易かつ精度よく行なう
ために以下の実施例１〜４では３源蒸着が可能な
電子ビーム蒸着機を用いて、Te，Ge，Auをそれ
ぞれのソースから基材（アクリル樹脂基板、10×
20×1.2mm）上に蒸着し、試験片とした。蒸着は
真空度が１×10-5Torr以下で行ない、薄膜の厚
さは約1200〓とした。各ソースからの蒸着速度は
記録薄膜中のTe，Ge，Auの原子数の割合を調整
するためにいろいろ変化させた。また薄膜形成
は、基材を150rpmで回転しながら行なつた。
ために以下の実施例１〜４では３源蒸着が可能な
電子ビーム蒸着機を用いて、Te，Ge，Auをそれ
ぞれのソースから基材（アクリル樹脂基板、10×
20×1.2mm）上に蒸着し、試験片とした。蒸着は
真空度が１×10-5Torr以下で行ない、薄膜の厚
さは約1200〓とした。各ソースからの蒸着速度は
記録薄膜中のTe，Ge，Auの原子数の割合を調整
するためにいろいろ変化させた。また薄膜形成
は、基材を150rpmで回転しながら行なつた。
次に上記方法により作成した試験片の黒化特性
（消去特性）、白化特性（記録特性）を評価する方
法について第３図を参照しながら説明する。
（消去特性）、白化特性（記録特性）を評価する方
法について第３図を参照しながら説明する。
同図において半導体レーザー３を出た波長830
mmの光は、第１のレンズ４によつて疑似平行光５
となり第２のレンズ６で丸く整形された後、第３
のレンズ７で再び平行光になり、ハーフミラー８
を介して第４のレンズ９で試験片１０上に、波長
限界約0.8μｍの大きさのスポツト１１に集光され
記録が行なわれる。
mmの光は、第１のレンズ４によつて疑似平行光５
となり第２のレンズ６で丸く整形された後、第３
のレンズ７で再び平行光になり、ハーフミラー８
を介して第４のレンズ９で試験片１０上に、波長
限界約0.8μｍの大きさのスポツト１１に集光され
記録が行なわれる。
信号の検出は、試験片１０からの反射光をハー
フミラー８を介して受け、レンズ１２を通して光
感応ダイオード１３で行なつた。
フミラー８を介して受け、レンズ１２を通して光
感応ダイオード１３で行なつた。
このようにして半導体レーザーを変調して、試
験片上に照射パワーと照射時間のちがう種々のパ
ルスレーザー光を照射することにより、黒化特
性、白化特性を知ることができる。
験片上に照射パワーと照射時間のちがう種々のパ
ルスレーザー光を照射することにより、黒化特
性、白化特性を知ることができる。
黒化特性の評価には、照射パワーを比較的小さ
く例えば１ｍＷ／μm2程度のパワー密度に固定
し、照射時間を変えて黒化開始の照射時間を測定
する方法を適用し、白化特性の評価には、記録部
材をあらかじめ黒化しておき、照射時間を例えば
50nsec程度に固定し白化に必要な照射光パワーを
測定する方法を適用する。
く例えば１ｍＷ／μm2程度のパワー密度に固定
し、照射時間を変えて黒化開始の照射時間を測定
する方法を適用し、白化特性の評価には、記録部
材をあらかじめ黒化しておき、照射時間を例えば
50nsec程度に固定し白化に必要な照射光パワーを
測定する方法を適用する。
作成した試験片を上記評価方法を用いて評価し
た結果を以下に示す。
た結果を以下に示す。
実施例 １
評価材料組成としてTeとGeの原子数比が85：
15となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te85Ge15とAuの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
15となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te85Ge15とAuの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
第４図ａはTe85Ge15に保ちながらAuの添加量
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。この図よりAuを添加すること
によつて黒化開始の照射時間は大幅に短縮され、
かつ反射率変化Ｒ／Roも大きくなることがわか
る。Auを添加しない場合、Te85Ge15は１ｍＷ／
μm2、10μsecの照射では全く黒化しなかつたが、
Auの添加量が、10at％程度で既に十分な効果が
得られ、逆に、60at％を越えるあたりから反射率
の変化量が急激に低下するのが認められる。これ
は反射率変化をもたらす記録薄膜中のTeの量が
減少するためと考えられる。
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。この図よりAuを添加すること
によつて黒化開始の照射時間は大幅に短縮され、
かつ反射率変化Ｒ／Roも大きくなることがわか
る。Auを添加しない場合、Te85Ge15は１ｍＷ／
μm2、10μsecの照射では全く黒化しなかつたが、
Auの添加量が、10at％程度で既に十分な効果が
得られ、逆に、60at％を越えるあたりから反射率
の変化量が急激に低下するのが認められる。これ
は反射率変化をもたらす記録薄膜中のTeの量が
減少するためと考えられる。
第４図ｂは、例えば１ｍＷ／μm2のパワー
15μsec照射して十分に黒化した部分に、照射時間
を50nsecとして照射パワーを変化して照射したと
きの白化開始に要する照射パワーの違いを示して
いる。これから、Te85Ge15にAuを添加すること
で白化開始に要する照射パワーは増大するもの
の、Auの添加量が60at％以下であれば白化に必
要な照射パワーは実用上問題にならないことがわ
かる。
15μsec照射して十分に黒化した部分に、照射時間
を50nsecとして照射パワーを変化して照射したと
きの白化開始に要する照射パワーの違いを示して
いる。これから、Te85Ge15にAuを添加すること
で白化開始に要する照射パワーは増大するもの
の、Auの添加量が60at％以下であれば白化に必
要な照射パワーは実用上問題にならないことがわ
かる。
この２つの図からTe85Ge15にAuを10〜60at％
添加することによつて記録特性をそこなうことな
く、消去速度を大幅に改善することができること
がわかる。
添加することによつて記録特性をそこなうことな
く、消去速度を大幅に改善することができること
がわかる。
実施例 ２
評価材料組成としてTeとGeの原子数比が67：
33となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te67Ge33とAuの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
33となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te67Ge33とAuの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
第５図はTe67Ge33に保ちながらAuの添加量を
増化させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射し
たときの黒化開始に要する照射時間の変化を示し
たものである。この図よりAuを添加することに
よつて、10μsecの照射では全く黒化しない
Te67Ge33が黒化するようになるのが認められ、
黒化開始に要する照射時間は短縮されるのがわか
るが、その程度は小さく実用的でない。
増化させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射し
たときの黒化開始に要する照射時間の変化を示し
たものである。この図よりAuを添加することに
よつて、10μsecの照射では全く黒化しない
Te67Ge33が黒化するようになるのが認められ、
黒化開始に要する照射時間は短縮されるのがわか
るが、その程度は小さく実用的でない。
これはTe67Ge33はアモルフアスとして非常に
安定なTe2Geとなる組成であり、アモルフアスと
して安定でありすぎるためAuを添加してもその
添加効果が十分に得られないためと考えられる。
安定なTe2Geとなる組成であり、アモルフアスと
して安定でありすぎるためAuを添加してもその
添加効果が十分に得られないためと考えられる。
実施例 ３
評価材料組成としてTeとAuの原子数比が75：
25となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te75Au25とGeの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。Te75Au25は作成時に
は室温では結晶であるのに対し、Geを3at％添加
するだけで室温でアモルフアスで安定となつた。
25となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te75Au25とGeの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。Te75Au25は作成時に
は室温では結晶であるのに対し、Geを3at％添加
するだけで室温でアモルフアスで安定となつた。
第６図ａはTe75Au25に保ちながらGeの添加量
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。
この図よりTe75Au25へのGeの添加量を増加し
ていくことによつて黒化開始の照射時間は徐々に
長くなり、Geの添加量が23at％をこえるあたり
から急激に黒化速度が遅くなる、すなわち消去速
度が実用的でなくなる。
ていくことによつて黒化開始の照射時間は徐々に
長くなり、Geの添加量が23at％をこえるあたり
から急激に黒化速度が遅くなる、すなわち消去速
度が実用的でなくなる。
第６図ｂは、例えば１ｍＷ／μm2のパワーで
15μsec照射して十分に黒化した部分に、照射時間
を50nsecとして照射パワーを変化して照射したと
きの白化開始に要する照射パワーの変化を示して
いる。これからTe75Au25にGeを添加することで
白化開始に要する照射パワーは減少することがわ
かり、Geの添加量が5at％以上であれば十分な記
録感度が得られることがわかる。
15μsec照射して十分に黒化した部分に、照射時間
を50nsecとして照射パワーを変化して照射したと
きの白化開始に要する照射パワーの変化を示して
いる。これからTe75Au25にGeを添加することで
白化開始に要する照射パワーは減少することがわ
かり、Geの添加量が5at％以上であれば十分な記
録感度が得られることがわかる。
この２つの図からTe75Au25にGeを５〜23at％
添加することによつて記録特性、消去特性ともに
良好な記録薄膜を得ることができることがわか
る。
添加することによつて記録特性、消去特性ともに
良好な記録薄膜を得ることができることがわか
る。
実施例 ４
評価材料組成としてTeとAuの原子数比が50：
50となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te50Au50とGeの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
50となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te50Au50とGeの比を様々に変化させて複数の試
験用記録部材を作成した。
Te50Au50は作成時には室温では結晶であるの
に対し、Geを3at％添加するだけで室温でもアモ
ルフアスで安定となつた。
に対し、Geを3at％添加するだけで室温でもアモ
ルフアスで安定となつた。
第７図ａはTe50Au50に保ちながらGeの添加量
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。
を増加させてゆき、１ｍＷ／μm2のパワーで照射
したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示
したものである。
この図よりTe50Au50へのGeの添加量を増加し
ていくことによつて黒化開始の照射時間は徐徐に
長くなり、Geの添加量が17at％をこえるあたり
から急激に黒化速度が遅くなる、すなわち消去速
度が実用的でなくなる。
ていくことによつて黒化開始の照射時間は徐徐に
長くなり、Geの添加量が17at％をこえるあたり
から急激に黒化速度が遅くなる、すなわち消去速
度が実用的でなくなる。
第７ｂは、例えば１ｍＷ／μm2のパワー15μsec
照射して十分に黒化した部分に、照射時間を
50nsecとして照射パワーを変化して照射したとき
の白化開始に要する照射パワーの変化を示してい
る。これからTe50Au50にGeを添加することで白
化開始に要する照射パワーは減少するのがわか
り、Geの添加量が5at％以上であれば十分な記録
感度が得られることがわかる。
照射して十分に黒化した部分に、照射時間を
50nsecとして照射パワーを変化して照射したとき
の白化開始に要する照射パワーの変化を示してい
る。これからTe50Au50にGeを添加することで白
化開始に要する照射パワーは減少するのがわか
り、Geの添加量が5at％以上であれば十分な記録
感度が得られることがわかる。
この２つの図からTe50Au50にGeを５〜17at％
添加することによつて記録特性、消去特性ともに
良好な記録薄膜を得ることができることがわか
る。
添加することによつて記録特性、消去特性ともに
良好な記録薄膜を得ることができることがわか
る。
以上の実施例１〜４によつて、Te，Ge，Auを
必須元素とし、かつ各元素の原子数の割合が第１
図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた範囲内を満たす記
録薄膜は、記録特性、消去特性ともに良好な光学
情報記録部材を提供することができることがわか
る。
必須元素とし、かつ各元素の原子数の割合が第１
図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた範囲内を満たす記
録薄膜は、記録特性、消去特性ともに良好な光学
情報記録部材を提供することができることがわか
る。
実施例 ５
評価材料組成としてTeとGeとAuの原子数比が
65：10：25となるように組成制御を行ない、同時
にこのTe65Ge10Au25とＯの比を様様に変化させ
て複数個の試験用記録部材を作成した。この場合
の記録薄膜の作成方法は４源蒸着が可能な電子ビ
ーム蒸着機を使用し、それぞれのソースからTe，
TeO2，Ge，Auを蒸着するものであり、Ｏは
TeO2として薄膜中に添加した。他の蒸着条件は
前述の実施例と同様である。
65：10：25となるように組成制御を行ない、同時
にこのTe65Ge10Au25とＯの比を様様に変化させ
て複数個の試験用記録部材を作成した。この場合
の記録薄膜の作成方法は４源蒸着が可能な電子ビ
ーム蒸着機を使用し、それぞれのソースからTe，
TeO2，Ge，Auを蒸着するものであり、Ｏは
TeO2として薄膜中に添加した。他の蒸着条件は
前述の実施例と同様である。
このようにして得られた記録部材を50℃、90％
RHの恒温恒湿槽内に放置し、830nｍの光での透
過率変化により耐湿特性を求めた。その結果を第
８図ａに示す。この図より、Te65Ge10Au25中へ
Ｏを添加することにより透過率の変化量が小さく
なり、耐湿性が向上することがわかる。これは
TeO2が水蒸気の存在下でTeやGeが酸化される
のを防ぐ、いわばバリアの働きをしているものと
考えられる。この効果はＯの添加量が3at％足ら
ずでも観察され、添加量が多ければ多いほど耐湿
性が向上するのがわかる。
RHの恒温恒湿槽内に放置し、830nｍの光での透
過率変化により耐湿特性を求めた。その結果を第
８図ａに示す。この図より、Te65Ge10Au25中へ
Ｏを添加することにより透過率の変化量が小さく
なり、耐湿性が向上することがわかる。これは
TeO2が水蒸気の存在下でTeやGeが酸化される
のを防ぐ、いわばバリアの働きをしているものと
考えられる。この効果はＯの添加量が3at％足ら
ずでも観察され、添加量が多ければ多いほど耐湿
性が向上するのがわかる。
次に上記記録部材における黒化特性および白化
特性をそれぞれ第８図ｂおよび第８図ｃに示す。
特性をそれぞれ第８図ｂおよび第８図ｃに示す。
第８図ａはTe65Ge10Au25に保ちながらＯの添
加量を増化させてゆき、１ｍＷ／μm2で照射した
ときの黒化開始に要する時間の変化を示したもの
である。この図よりＯの添加量を増化していくこ
にとより黒化開始の照射時間は徐々に長くなりか
つ、反射率変化Ｒ／Roも若干減少することがわ
かる。これはTeO2のバリアによつてTeが結晶化
しにくくなつているとともに、TeO2の増加によ
つてTeの相対量が減少していることに起因して
いるものと考えられる。しかし、Ｏの添加量が
30at％以下ならば十分な黒化速度が得られ実用上
問題とならないと考えられる。
加量を増化させてゆき、１ｍＷ／μm2で照射した
ときの黒化開始に要する時間の変化を示したもの
である。この図よりＯの添加量を増化していくこ
にとより黒化開始の照射時間は徐々に長くなりか
つ、反射率変化Ｒ／Roも若干減少することがわ
かる。これはTeO2のバリアによつてTeが結晶化
しにくくなつているとともに、TeO2の増加によ
つてTeの相対量が減少していることに起因して
いるものと考えられる。しかし、Ｏの添加量が
30at％以下ならば十分な黒化速度が得られ実用上
問題とならないと考えられる。
第８図ｂは、例えば１ｍＷ／μm2のパワーで
15μsec照射して十分に黒化した部分に照射時間を
50nsecとして照射パワーを変化して照射したとき
の、白化開始に要する照射パワーの変化を示して
いる。これからTe65Ge10Au25にＯを添加しても、
白化開始に要する照射パワーはほとんど変化せ
ず、白化特性にはほとんど影響しないことがわか
る。
15μsec照射して十分に黒化した部分に照射時間を
50nsecとして照射パワーを変化して照射したとき
の、白化開始に要する照射パワーの変化を示して
いる。これからTe65Ge10Au25にＯを添加しても、
白化開始に要する照射パワーはほとんど変化せ
ず、白化特性にはほとんど影響しないことがわか
る。
以上より、Te−Ge−Au記録薄膜の耐湿性向上
にはＯの添加が有効であり、特にＯの添加量が
30at％以下であれば、黒化特性、白化特性ともに
良好に保ちながら耐湿性を向上させることができ
ることがわかる。
にはＯの添加が有効であり、特にＯの添加量が
30at％以下であれば、黒化特性、白化特性ともに
良好に保ちながら耐湿性を向上させることができ
ることがわかる。
実施例 ６
基材として1.2t×200φのアクリル樹脂基材を用
い、記録薄膜としてTe80Ge20薄膜および
Te80Ge20にAuを30at％添加した薄膜すなわち
Te56Ge14Au30薄膜を形成して２種類の光デイス
クを試作し、特願昭58−58158号記載の方法によ
り信号の記録、消去を行なつた。
い、記録薄膜としてTe80Ge20薄膜および
Te80Ge20にAuを30at％添加した薄膜すなわち
Te56Ge14Au30薄膜を形成して２種類の光デイス
クを試作し、特願昭58−58158号記載の方法によ
り信号の記録、消去を行なつた。
各記録薄膜の形成方法は実施例１と同様であ
る。
る。
これら２種類の光デイスクを用いて、記録パワ
ー、消去パワーをそれぞれ８ｍＷ、15ｍＷとし、
消去レーザビーム長は半値幅で約１×15μｍとし
て白化記録、黒化消去を行なつたところ、
Te56Ge14Au30薄膜を有するデイスクでは単一周
波数2MHz、デイスクの周速７ｍ／ｓでＣ／
N55dBを得、10万回記録、消去を繰り返した後に
もＣ／Ｎの劣化はほとんどみられなかつた。
ー、消去パワーをそれぞれ８ｍＷ、15ｍＷとし、
消去レーザビーム長は半値幅で約１×15μｍとし
て白化記録、黒化消去を行なつたところ、
Te56Ge14Au30薄膜を有するデイスクでは単一周
波数2MHz、デイスクの周速７ｍ／ｓでＣ／
N55dBを得、10万回記録、消去を繰り返した後に
もＣ／Ｎの劣化はほとんどみられなかつた。
一方、Te80Ge20薄膜を有するデイスクでは、
消去ビームを照射しても全く黒化せず、したがつ
て信号の記録は全く不可能であつた。
消去ビームを照射しても全く黒化せず、したがつ
て信号の記録は全く不可能であつた。
発明の効果
本発明によるTe−Ge−Au記録薄膜を有する光
学情報記録部材は、信号の記録部分はアモルフア
スとして非常に安定でありながら、消去時には高
速に結晶化するために消去感度が非常に良好であ
り、きわめて実用的な、信号の記録、消去が可能
な光デイスクを提供することができる。
学情報記録部材は、信号の記録部分はアモルフア
スとして非常に安定でありながら、消去時には高
速に結晶化するために消去感度が非常に良好であ
り、きわめて実用的な、信号の記録、消去が可能
な光デイスクを提供することができる。
第１図は本発明による光学情報記録部材が有す
る記録薄膜の組成を示す組成図、第２図は本発明
による光学情報記録部材の一実施例の断面図、第
３図は本発明による光学情報記録部材の評価装置
の光学系の概略図、第４図ａ，ｂ，第５図、第６
図ａ，ｂ，第７図ａ，ｂ，第８図ｂ，ｃは光学情
報記録部材の黒化特性もしくは白化特性の評価結
果を示すグラフ、第８図ａは光学情報記録部材の
透過率の経時変化を示すグラフである。
る記録薄膜の組成を示す組成図、第２図は本発明
による光学情報記録部材の一実施例の断面図、第
３図は本発明による光学情報記録部材の評価装置
の光学系の概略図、第４図ａ，ｂ，第５図、第６
図ａ，ｂ，第７図ａ，ｂ，第８図ｂ，ｃは光学情
報記録部材の黒化特性もしくは白化特性の評価結
果を示すグラフ、第８図ａは光学情報記録部材の
透過率の経時変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Te，Ge，Auを必須元素として含み、それら
の各元素の原子数の割合が第１図の３元組成図に
おいてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた範囲内にある記
録薄膜を有することを特徴とする光学情報記録部
材。 ただしＡ，Ｂ，Ｃ，Ｃ，Ｄの各点における前記
必須元素の組成比は下記の通りである。 （Te，Ge，Au）at％ Ａ：（85，５，10） Ｂ：（65，25，10） Ｃ：（35，15，50） Ｄ：（35，５，60） ２ 添加物質として酸素を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光学情報記録部材。 ３ 酸素の添加量が30at％以下であることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の光学情報記録
部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061137A JPS61219692A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 光学情報記録部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061137A JPS61219692A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 光学情報記録部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219692A JPS61219692A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH0371035B2 true JPH0371035B2 (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=13162393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60061137A Granted JPS61219692A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 光学情報記録部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219692A (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0494965A (ja) * | 1990-08-13 | 1992-03-27 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS52115202A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Hitachi Ltd | Recording member for information |
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-
1985
- 1985-03-26 JP JP60061137A patent/JPS61219692A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115202A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Hitachi Ltd | Recording member for information |
| JPS58224446A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Hitachi Ltd | 記録用部材 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61219692A (ja) | 1986-09-30 |
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