JPH04229431A - 相交換型の可逆性光記録担体 - Google Patents
相交換型の可逆性光記録担体Info
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- 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
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
- G11B7/2585—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光の入射によ
って情報を繰り返し記録することができ、消去すること
ができ、かつ読み取ることができるような、少なくとも
1つの支持体および少なくとも1つの相交換型の記憶層
を有する光記録担体に関し、この場合記録担体は、異な
る光学的挙動の少なくとも3つの可逆的に互いに切換可
能の状態を有し、かつ記憶層中に結晶相および非晶質相
の異なる容量分を有し、少なくとも1対の状態の間での
反射能の差は、非晶質状態と、結晶状態との間の場合よ
りも大きい。
って情報を繰り返し記録することができ、消去すること
ができ、かつ読み取ることができるような、少なくとも
1つの支持体および少なくとも1つの相交換型の記憶層
を有する光記録担体に関し、この場合記録担体は、異な
る光学的挙動の少なくとも3つの可逆的に互いに切換可
能の状態を有し、かつ記憶層中に結晶相および非晶質相
の異なる容量分を有し、少なくとも1対の状態の間での
反射能の差は、非晶質状態と、結晶状態との間の場合よ
りも大きい。
【0002】
【従来の技術】此処数年来、所謂相交換媒体は、可逆的
な光情報記録のために使用されている。このための例は
、テルル、セレン、テルルもしくはセレンを基礎とする
カルコゲニド合金または強力な放射、例えばレーザー光
の作用下で可逆的に非晶質状態から結晶状態に処理され
うるIII−Vの半導体材料である。記録の場合、情報
は、記憶材料が相応して照射されることによって媒体の
非晶質領域中および結晶領域中で変換される。この場合
、非晶質領域および結晶領域は、光反射能、光透過率も
しくは光吸収率、屈折率または誘電率のような物理的大
きさによって特性決定することができる異なる光学的挙
動を有する。また、例えば比抵抗のような電気的性質に
関連して種々の挙動が示される。
な光情報記録のために使用されている。このための例は
、テルル、セレン、テルルもしくはセレンを基礎とする
カルコゲニド合金または強力な放射、例えばレーザー光
の作用下で可逆的に非晶質状態から結晶状態に処理され
うるIII−Vの半導体材料である。記録の場合、情報
は、記憶材料が相応して照射されることによって媒体の
非晶質領域中および結晶領域中で変換される。この場合
、非晶質領域および結晶領域は、光反射能、光透過率も
しくは光吸収率、屈折率または誘電率のような物理的大
きさによって特性決定することができる異なる光学的挙
動を有する。また、例えば比抵抗のような電気的性質に
関連して種々の挙動が示される。
【0003】一般に、記録された情報を読み取るために
、非晶質領域および結晶領域の異なる反射能がレーザー
光に対して使用される。付加的に、読み取りの際には異
なる光透過率が利用される。
、非晶質領域および結晶領域の異なる反射能がレーザー
光に対して使用される。付加的に、読み取りの際には異
なる光透過率が利用される。
【0004】情報を読み取るためには、書き込む場合よ
りも少ない強度のレーザー光が使用され、したがって記
録されたパターンは、読み取りの際に非晶質領域および
結晶領域によって変化されることはない。
りも少ない強度のレーザー光が使用され、したがって記
録されたパターンは、読み取りの際に非晶質領域および
結晶領域によって変化されることはない。
【0005】接続される2つの状態が非晶質相中もしく
は結晶相中に存在するような光記録媒体の例は、欧州特
許出願公開第212336号明細書;米国特許第353
0441号明細書;米国特許第3971874号明細書
および米国特許第4278734号明細書に見い出すこ
とができる。
は結晶相中に存在するような光記録媒体の例は、欧州特
許出願公開第212336号明細書;米国特許第353
0441号明細書;米国特許第3971874号明細書
および米国特許第4278734号明細書に見い出すこ
とができる。
【0006】相交換方法の特徴として、記憶材料のパタ
ーン相の変化は、明らかに利用されず、光学的性質に対
してパターンの性質の種々の影響がしばしば利用される
。例えば、欧州特許出願公開第195532号明細書の
場合には、一般に常用されている概念“相交換方法”の
代わりに“光学的定数交換方法”の概念が使用された。 光学的定数とは、屈折率および吸光係数のことであり、
既に双方の数値の一方のみの変化により、一般に反射能
の望ましい変化が生じる。相応して、欧州特許出願公開
第265204号明細書には、相交換の際に関与した相
の特徴として直接に種々の反射能が記載されている。
ーン相の変化は、明らかに利用されず、光学的性質に対
してパターンの性質の種々の影響がしばしば利用される
。例えば、欧州特許出願公開第195532号明細書の
場合には、一般に常用されている概念“相交換方法”の
代わりに“光学的定数交換方法”の概念が使用された。 光学的定数とは、屈折率および吸光係数のことであり、
既に双方の数値の一方のみの変化により、一般に反射能
の望ましい変化が生じる。相応して、欧州特許出願公開
第265204号明細書には、相交換の際に関与した相
の特徴として直接に種々の反射能が記載されている。
【0007】この種の相交換の定義は、明らかなことで
はない。例えば、欧州特許出願公開第184452号明
細書には、同様に異なる反射能の2つの状態を示す可逆
的な光記録方法および光記録媒体が記載されている。し
かし、この異なる反射能の2つの状態を示す原因は、異
なる構造の2つの安定な結晶状態を形成するという、記
載された記憶材料の性質にある。
はない。例えば、欧州特許出願公開第184452号明
細書には、同様に異なる反射能の2つの状態を示す可逆
的な光記録方法および光記録媒体が記載されている。し
かし、この異なる反射能の2つの状態を示す原因は、異
なる構造の2つの安定な結晶状態を形成するという、記
載された記憶材料の性質にある。
【0008】米国特許第4719615号明細書には、
同様に異なる反射能の2つの状態を有する可逆的な光記
憶媒体が記載されている。この異なる反射能の2つの状
態を有する原因は、表面が気泡状に変形されていること
にあり、この変形は、この変形はレーザー光によって惹
起されうるが、不成功に帰する。
同様に異なる反射能の2つの状態を有する可逆的な光記
憶媒体が記載されている。この異なる反射能の2つの状
態を有する原因は、表面が気泡状に変形されていること
にあり、この変形は、この変形はレーザー光によって惹
起されうるが、不成功に帰する。
【0009】製造後に一般に非晶質で存在する記憶媒体
は、欧州特許出願公開第180103号明細書の記載に
相応して、結晶状態に置くために差当りエネルギーパル
スに晒される。そのために、しばしばレーザー光を用い
ての記憶媒体の照射が実施される。この過程は、活性化
(Formierung)または初期化(Initia
lisierung)と呼称される。
は、欧州特許出願公開第180103号明細書の記載に
相応して、結晶状態に置くために差当りエネルギーパル
スに晒される。そのために、しばしばレーザー光を用い
ての記憶媒体の照射が実施される。この過程は、活性化
(Formierung)または初期化(Initia
lisierung)と呼称される。
【0010】一般に、書き込み過程の場合には、記憶層
の結晶領域は、高い強度のレーザー光によって融点を越
えて加熱され、通常使用される記憶材料の場合には、こ
の融点は、数百℃であることができる。レーザー光が照
射された個所を去った場合には、直ちに迅速に冷却が行
なわれる。この冷却の結果として、結晶領域は、非晶質
領域に変換される。消去過程の場合には、非晶質領域は
、僅かな強度のレーザー光によって、溶融温度よりも低
い結晶化温度になるまで加熱され、ひいては元の結晶領
域に変化される。また、付加的に逆に結晶化によって書
き込まれ、かつ非晶質化によって消去される。
の結晶領域は、高い強度のレーザー光によって融点を越
えて加熱され、通常使用される記憶材料の場合には、こ
の融点は、数百℃であることができる。レーザー光が照
射された個所を去った場合には、直ちに迅速に冷却が行
なわれる。この冷却の結果として、結晶領域は、非晶質
領域に変換される。消去過程の場合には、非晶質領域は
、僅かな強度のレーザー光によって、溶融温度よりも低
い結晶化温度になるまで加熱され、ひいては元の結晶領
域に変化される。また、付加的に逆に結晶化によって書
き込まれ、かつ非晶質化によって消去される。
【0011】迅速なデータの伝達を可能にしようとする
ために、書き込みの際にも消去の際にも必要とされる時
間は、できるだけ短くなければならない。従って、著し
く短いレーザーパルスで消去可能である材料が切に求め
られた。
ために、書き込みの際にも消去の際にも必要とされる時
間は、できるだけ短くなければならない。従って、著し
く短いレーザーパルスで消去可能である材料が切に求め
られた。
【0012】しかし、正にこの材料は極めて劣悪な状態
でのみ書き込むことができることが判明した。それとい
うのも、書き込み過程の間に著しく迅速に進行する消去
過程も開始されるからである。従って、記憶材料を所望
の個所で完全に非晶質状態に処理することは、成功しな
い。常に結晶性残分が留まったままである。この挙動は
、“自己消去”と呼称することができる。この自己消去
によって、公知の記録担体の場合には、2つの状態の反
射能の差は、減少され、欠陥なしに読み取るのに必要と
される信号の高さもしくは十分に高い信号/雑音比は、
部分的に達成されない。
でのみ書き込むことができることが判明した。それとい
うのも、書き込み過程の間に著しく迅速に進行する消去
過程も開始されるからである。従って、記憶材料を所望
の個所で完全に非晶質状態に処理することは、成功しな
い。常に結晶性残分が留まったままである。この挙動は
、“自己消去”と呼称することができる。この自己消去
によって、公知の記録担体の場合には、2つの状態の反
射能の差は、減少され、欠陥なしに読み取るのに必要と
される信号の高さもしくは十分に高い信号/雑音比は、
部分的に達成されない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、信号の減退および劣悪な信号/雑音比の問題が自己
消去により解決されるような相交換媒体を基礎とする光
記録担体を提供することであった。相応する記憶層は、
迅速な消去可能性にも拘らず異なる結晶度の情報を有す
る領域の高い安定性を保証しなければならず、記録担体
は、十分に耐食性でなければならない。
は、信号の減退および劣悪な信号/雑音比の問題が自己
消去により解決されるような相交換媒体を基礎とする光
記録担体を提供することであった。相応する記憶層は、
迅速な消去可能性にも拘らず異なる結晶度の情報を有す
る領域の高い安定性を保証しなければならず、記録担体
は、十分に耐食性でなければならない。
【0014】
【課題を解決するための手段】それに応じて、冒頭に記
載した記録担体が見い出された。
載した記録担体が見い出された。
【0015】この種の有利な記録担体は、本明細書の記
載から認めることができる。
載から認めることができる。
【0016】ところで、意外なことに、異なる結晶容量
分を有する部分結晶性領域間の反射率の差がむしろ非晶
質領域と、結晶領域との間の反射率の差よりも大きいよ
うな光記録担体が存在することが見い出された。このこ
とは、迅速に結晶する材料を使用した場合には、部分的
な自己消去は有利であることを意味する。その理由は、
最も大きい信号は書き込みの際に非晶質の最終状態が達
成されない場合にのみ得られるからである。
分を有する部分結晶性領域間の反射率の差がむしろ非晶
質領域と、結晶領域との間の反射率の差よりも大きいよ
うな光記録担体が存在することが見い出された。このこ
とは、迅速に結晶する材料を使用した場合には、部分的
な自己消去は有利であることを意味する。その理由は、
最も大きい信号は書き込みの際に非晶質の最終状態が達
成されない場合にのみ得られるからである。
【0017】本発明による記録担体の相交換型記録媒体
として、公知のカルコゲニド合金およびIII−V半導
体材料は、適当である(Sato他;”Optical
Data Storage Meeting”
,Gordon.R. Knight,Clark
N.Kurtz,編集、Proc.SPIE 10
78(1989)、第11頁〜第13頁参照)。記載し
た種類の有利な記憶媒体は、少なくとも90重量%がG
eTeまたはGeSb2Te4からなる。
として、公知のカルコゲニド合金およびIII−V半導
体材料は、適当である(Sato他;”Optical
Data Storage Meeting”
,Gordon.R. Knight,Clark
N.Kurtz,編集、Proc.SPIE 10
78(1989)、第11頁〜第13頁参照)。記載し
た種類の有利な記憶媒体は、少なくとも90重量%がG
eTeまたはGeSb2Te4からなる。
【0018】記憶媒体は、異なる結晶度の範囲に関連し
て光学的性質の差の大きさを生じさせおよび/またはこ
の範囲での安定化に貢献する、10重量%までの1つま
たはそれ以上の成分を含有することができる。この成分
は、有利に完全された耐食性が達成されるような程度に
選択することができる。また、この成分は、耐食性のみ
を改善することができる。相交換媒体中に10重量%ま
で含有されていてもよい、この種の成分の例は、セレン
、硫黄およびクロムである。
て光学的性質の差の大きさを生じさせおよび/またはこ
の範囲での安定化に貢献する、10重量%までの1つま
たはそれ以上の成分を含有することができる。この成分
は、有利に完全された耐食性が達成されるような程度に
選択することができる。また、この成分は、耐食性のみ
を改善することができる。相交換媒体中に10重量%ま
で含有されていてもよい、この種の成分の例は、セレン
、硫黄およびクロムである。
【0019】相交換媒体は、周知のように最高で薄層の
形で使用される。薄層は、緻密な材料の場合よりも僅か
な熱容量を有し、したがって光強度は比較的に僅かであ
ることを記載することができる。薄層は、一般に物理的
析出方法、例えばスパッタリングまたは蒸着等によって
支持体上に施こされる。
形で使用される。薄層は、緻密な材料の場合よりも僅か
な熱容量を有し、したがって光強度は比較的に僅かであ
ることを記載することができる。薄層は、一般に物理的
析出方法、例えばスパッタリングまたは蒸着等によって
支持体上に施こされる。
【0020】適当な支持体の例は、ガラス、ポリカーボ
ネート、ポリメチルメタクリレートまたはポリ塩化ビニ
ルである。最も頻繁に使用される材料は、支持体を通し
て相交換層を露光することができるようにするために透
明であり、かつ先に存在する情報を見い出すことができ
るような予防手段が講じられている。このための典型的
な例は、例えばドイツ連邦共和国特許(C2)第303
2769号明細書に記載されているように円形またはス
クリュー状のシュプール溝(Spurrille)また
は種々の情報セクター(Sektorinformat
ion)である。
ネート、ポリメチルメタクリレートまたはポリ塩化ビニ
ルである。最も頻繁に使用される材料は、支持体を通し
て相交換層を露光することができるようにするために透
明であり、かつ先に存在する情報を見い出すことができ
るような予防手段が講じられている。このための典型的
な例は、例えばドイツ連邦共和国特許(C2)第303
2769号明細書に記載されているように円形またはス
クリュー状のシュプール溝(Spurrille)また
は種々の情報セクター(Sektorinformat
ion)である。
【0021】記憶層の少なくとも片側には、誘電性層が
備えられていてもよい。この有利に透明な層は、抗反射
層として作用することができおよび/または摩耗および
/または腐食に抗する保護層として作用することができ
る。この種の層は、有利に炭化物、酸化物、窒化物、硫
化物(ZnS)またはこれらの混合物からなる。特に好
ましいのは、AlN、Si3N4またはこれらの混合物
からなる窒化物層である。本発明によれば、誘電性層の
層厚が等しい場合に記載の窒化物層の1つの選択に依存
せず効果が生じることが見い出された。
備えられていてもよい。この有利に透明な層は、抗反射
層として作用することができおよび/または摩耗および
/または腐食に抗する保護層として作用することができ
る。この種の層は、有利に炭化物、酸化物、窒化物、硫
化物(ZnS)またはこれらの混合物からなる。特に好
ましいのは、AlN、Si3N4またはこれらの混合物
からなる窒化物層である。本発明によれば、誘電性層の
層厚が等しい場合に記載の窒化物層の1つの選択に依存
せず効果が生じることが見い出された。
【0022】誘電性層は、透明な支持体と、記憶層との
間に配置されているのが有利である。特に有利な実施態
様の場合には、記憶層の両側に誘電性層が取り付けられ
ている。
間に配置されているのが有利である。特に有利な実施態
様の場合には、記憶層の両側に誘電性層が取り付けられ
ている。
【0023】金属反射層は、記憶層および場合によって
は誘電性層からなる層系と、支持体または前記層系の支
持体から離れた側との間に取り付けられているのが有利
である。この場合には、例えばアルミニウムからなる金
属反射層が重要である。アルミニウム層の厚さは、10
nmよりも大きく、有利に20nmよりも大きく、特に
有利には25nmよりも大きい。また、反射層として誘
電性単一層または多重層を使用することもできる。好ま
しい反射層は、50%よりも大きい反射能を有する。
は誘電性層からなる層系と、支持体または前記層系の支
持体から離れた側との間に取り付けられているのが有利
である。この場合には、例えばアルミニウムからなる金
属反射層が重要である。アルミニウム層の厚さは、10
nmよりも大きく、有利に20nmよりも大きく、特に
有利には25nmよりも大きい。また、反射層として誘
電性単一層または多重層を使用することもできる。好ま
しい反射層は、50%よりも大きい反射能を有する。
【0024】本発明の特に好ましい1つの実施態様の場
合、記録担体は、記憶層の両側に透明な誘電性層が配置
されかつ層系の支持体から離れた側に金属反射層が取り
付けられているような層系からなる。
合、記録担体は、記憶層の両側に透明な誘電性層が配置
されかつ層系の支持体から離れた側に金属反射層が取り
付けられているような層系からなる。
【0025】特に好ましい本発明による記録担体は、支
持体ならびにその上に記載の順序で配置された、層厚5
0〜200nmを有するAlNおよび/またはSi3N
4からなる第1の誘電性層、層厚10〜50nmを有す
るGeTeまたはGeSb2Te4からなる記憶層、層
厚15〜100nmを有するAlNおよび/またはSi
3N4からなる第2の誘電性層および20nmよりも大
きい層厚を有するAl層からなる。
持体ならびにその上に記載の順序で配置された、層厚5
0〜200nmを有するAlNおよび/またはSi3N
4からなる第1の誘電性層、層厚10〜50nmを有す
るGeTeまたはGeSb2Te4からなる記憶層、層
厚15〜100nmを有するAlNおよび/またはSi
3N4からなる第2の誘電性層および20nmよりも大
きい層厚を有するAl層からなる。
【0026】本発明による記録担体は、次のように定め
ることができる: 1) 差当り実験により公知方法(例えば、スペクト
ル偏光解析)を用いて、相交換層の非晶質および結晶の
形の光学的に一定の屈折率nおよび吸光係数kならびに
場合によっては他の層(誘電性層、反射層、支持体)の
光学的に一定の屈折率nおよび吸光係数kが定められる
。 2) 次いで、複素誘電率は、それぞれ記憶層の非晶
質および結晶の形に対して計算される。方程式(1)に
よって定義された複素誘電率eおよび光学的定数nおよ
びkは、方程式(2)および(3)を使用しながら明ら
かに互いに換算することができる: e=e1+ie2 (1) e1=n2−k2 (2) e2=2nk (3) 3) こうして得られた、記憶層の非晶質形(ea)
および結晶形(ek)の誘電率を用いて、コーエン(R
.W.Cohen)他、PhysicalReview
、B8、1973、第3689頁以降に記載された方法
により非晶質相(ex)の任意の容量分xを有する記憶
層の誘電率は、定めることができる。全層に関連して、
非晶質容量分x(0≦x≦1)で明らかに属する誘電率
exが得られる方程式(4):
ることができる: 1) 差当り実験により公知方法(例えば、スペクト
ル偏光解析)を用いて、相交換層の非晶質および結晶の
形の光学的に一定の屈折率nおよび吸光係数kならびに
場合によっては他の層(誘電性層、反射層、支持体)の
光学的に一定の屈折率nおよび吸光係数kが定められる
。 2) 次いで、複素誘電率は、それぞれ記憶層の非晶
質および結晶の形に対して計算される。方程式(1)に
よって定義された複素誘電率eおよび光学的定数nおよ
びkは、方程式(2)および(3)を使用しながら明ら
かに互いに換算することができる: e=e1+ie2 (1) e1=n2−k2 (2) e2=2nk (3) 3) こうして得られた、記憶層の非晶質形(ea)
および結晶形(ek)の誘電率を用いて、コーエン(R
.W.Cohen)他、PhysicalReview
、B8、1973、第3689頁以降に記載された方法
により非晶質相(ex)の任意の容量分xを有する記憶
層の誘電率は、定めることができる。全層に関連して、
非晶質容量分x(0≦x≦1)で明らかに属する誘電率
exが得られる方程式(4):
【0027】
【数1】
が存在する。複素数ex(ex=e1x+ie2x)は
、方程式(2)および(3)により異なる非晶質容量分
xを有する層に関して光学的定数nxおよびkxを生じ
る。 4) 関与した層の層厚は適当に選択されることに注
目すべきである。公知の屈折率n1、n2、n3・・・
、吸光係数k1、k2、k3・・・および層厚d1、d
2、d3・・・ を有する任意の順序の層に関しては
、反射能または透過能は、例えばヘブンズ(O.S.H
eavens),”OpticalPropertie
s of Thin Solid Films
”,Butterworths Scientifi
cPublications,Lomdon,1955
、第69頁〜第72頁に記載の方法により計算すること
ができる。 5) 相応する計算プログラムの場合には、好ましい
方法で全ての関与した層の層厚ならびに記憶層中の非晶
質容量分は、変えることができ、かつ反射能の最大の差
に関連して記載の状態および未記載の状態によって最適
にすることができる。
、方程式(2)および(3)により異なる非晶質容量分
xを有する層に関して光学的定数nxおよびkxを生じ
る。 4) 関与した層の層厚は適当に選択されることに注
目すべきである。公知の屈折率n1、n2、n3・・・
、吸光係数k1、k2、k3・・・および層厚d1、d
2、d3・・・ を有する任意の順序の層に関しては
、反射能または透過能は、例えばヘブンズ(O.S.H
eavens),”OpticalPropertie
s of Thin Solid Films
”,Butterworths Scientifi
cPublications,Lomdon,1955
、第69頁〜第72頁に記載の方法により計算すること
ができる。 5) 相応する計算プログラムの場合には、好ましい
方法で全ての関与した層の層厚ならびに記憶層中の非晶
質容量分は、変えることができ、かつ反射能の最大の差
に関連して記載の状態および未記載の状態によって最適
にすることができる。
【0028】本発明による記録担体は、少なくとも1つ
の記憶層および少なくとも1個の支持体を有する。この
種の多重記録担体は、例えば支持体、記憶層および場合
によっては誘電性層からなる2個の記録担体を適当に互
いに結合させることによって得ることができる。このた
めに、2個の記録担体は、例えば2つの記憶層が向かい
合って存在するように接着することができる。
の記憶層および少なくとも1個の支持体を有する。この
種の多重記録担体は、例えば支持体、記憶層および場合
によっては誘電性層からなる2個の記録担体を適当に互
いに結合させることによって得ることができる。このた
めに、2個の記録担体は、例えば2つの記憶層が向かい
合って存在するように接着することができる。
【0029】個々の層の製造には、一般にスパッタリン
グ方法が有効であることが判明した。それというのも、
このスパッタリング方法は、材料組成および層厚の良好
な際限可能性を保証するからである。もう1つの適当な
析出方法は、蒸着である。
グ方法が有効であることが判明した。それというのも、
このスパッタリング方法は、材料組成および層厚の良好
な際限可能性を保証するからである。もう1つの適当な
析出方法は、蒸着である。
【0030】製造後に一般に非晶質形で存在する本発明
による記憶媒体は、差当り初期化しなければならず、こ
の場合書き込みまたは消去の場合よりも少なくとも10
倍長いパルス時間を有する1つまたはそれ以上のレーザ
ーパルスは、有効であることが判明した。初期化により
、記憶媒体は、一般に結晶状態にもたらされる。部分結
晶状態が最大の反射率を有する場合には、記憶媒体は、
初期化によって最大の反射率に相当する部分結晶状態に
もたらされる。
による記憶媒体は、差当り初期化しなければならず、こ
の場合書き込みまたは消去の場合よりも少なくとも10
倍長いパルス時間を有する1つまたはそれ以上のレーザ
ーパルスは、有効であることが判明した。初期化により
、記憶媒体は、一般に結晶状態にもたらされる。部分結
晶状態が最大の反射率を有する場合には、記憶媒体は、
初期化によって最大の反射率に相当する部分結晶状態に
もたらされる。
【0031】書き込みは、結晶容量分を有する1つの状
態で記憶媒体を処理するレーザーパルスを用いて行なわ
れ、この場合この結晶容量分は、異なる結晶容量分を有
する全ての可能な状態の下で初期化された状態の際に最
高の反射率の差を有する。消去は、比較的に低い強度の
レーザーパルスを用いて行なわれ、この場合結晶状態は
再び形成される。
態で記憶媒体を処理するレーザーパルスを用いて行なわ
れ、この場合この結晶容量分は、異なる結晶容量分を有
する全ての可能な状態の下で初期化された状態の際に最
高の反射率の差を有する。消去は、比較的に低い強度の
レーザーパルスを用いて行なわれ、この場合結晶状態は
再び形成される。
【0032】このことから、本発明による記録担体は、
数多くの重要な利点を有する。書き込み過程は、より迅
速に行なうことができる。それというのも、完全に非晶
質の状態が達成されるまで待つ必要がないからである。 消去過程の場合の利点は、なお一層明らかである。この
場合、非晶質状態から結晶状態への移行は、結晶状態か
ら非晶質状態への逆方向の移行の場合よりも緩徐に進行
する。その理由は、差当り種晶を形成しなければならな
いからである。更に、本発明による記録担体の1つの特
別な利点は、既に多数の種晶が部分結晶領域中に存在す
るので、部分結晶領域の結晶化が非晶質の状態からの結
晶化の場合よりも迅速に進行することにある。
数多くの重要な利点を有する。書き込み過程は、より迅
速に行なうことができる。それというのも、完全に非晶
質の状態が達成されるまで待つ必要がないからである。 消去過程の場合の利点は、なお一層明らかである。この
場合、非晶質状態から結晶状態への移行は、結晶状態か
ら非晶質状態への逆方向の移行の場合よりも緩徐に進行
する。その理由は、差当り種晶を形成しなければならな
いからである。更に、本発明による記録担体の1つの特
別な利点は、既に多数の種晶が部分結晶領域中に存在す
るので、部分結晶領域の結晶化が非晶質の状態からの結
晶化の場合よりも迅速に進行することにある。
【0033】この利点の意味は、緩徐の消去性の性質を
有する記録担体の場合に消去光線が楕円形の形でなけれ
ばならないものと推測することができる。この結果、書
き込みレーザーとともに第2のレーザーは、専ら消去過
程に必要とされる。1つのレーザーを有する装置が、2
つのレーザーを有する装置の場合よりも安価で簡単であ
ることは、明らかである。
有する記録担体の場合に消去光線が楕円形の形でなけれ
ばならないものと推測することができる。この結果、書
き込みレーザーとともに第2のレーザーは、専ら消去過
程に必要とされる。1つのレーザーを有する装置が、2
つのレーザーを有する装置の場合よりも安価で簡単であ
ることは、明らかである。
【0034】本発明による記録担体のもう1つの利点は
、結晶容量分を確定しなければならない正確さが比較的
に低いことによって明らかであり、したがって結晶容量
分の小さい変動に対して信号の僅かな感度のみが存在す
る。
、結晶容量分を確定しなければならない正確さが比較的
に低いことによって明らかであり、したがって結晶容量
分の小さい変動に対して信号の僅かな感度のみが存在す
る。
【0035】
【実施例】実施例1〜4は、公知技術水準によるもので
あり、すなわち最大の反射率の差は、非晶質相と、結晶
相との間で生じる。実施例5〜19は、本発明によるも
のであり、すなわち最大の反射率の差は、部分結晶相と
、結晶相との間で生じる。実施例1〜10の場合、記憶
層はGeSb2Te4からなり、実施例11〜19の場
合には、GeTeからなる。
あり、すなわち最大の反射率の差は、非晶質相と、結晶
相との間で生じる。実施例5〜19は、本発明によるも
のであり、すなわち最大の反射率の差は、部分結晶相と
、結晶相との間で生じる。実施例1〜10の場合、記憶
層はGeSb2Te4からなり、実施例11〜19の場
合には、GeTeからなる。
【0036】実施例5〜19の本発明による記録担体は
、上記に詳説した計算方法に相応して得られた。計算の
場合、実験的にスペクトル偏光解析により定められた光
学的定数は、例えばGeSb2Te4の記憶層に関連し
て非晶質状態でna=4.4およびka=1.7であり
、かつ結晶状態でnc=4.4およびkc=3.25で
あった。AlN層の光学的定数は、n=2.0およびk
=0であり、Al層の光学的定数は、n=1.99およ
びk=7.0であった。支持体は、光学的定数n=1.
5およびk=0を有していた。
、上記に詳説した計算方法に相応して得られた。計算の
場合、実験的にスペクトル偏光解析により定められた光
学的定数は、例えばGeSb2Te4の記憶層に関連し
て非晶質状態でna=4.4およびka=1.7であり
、かつ結晶状態でnc=4.4およびkc=3.25で
あった。AlN層の光学的定数は、n=2.0およびk
=0であり、Al層の光学的定数は、n=1.99およ
びk=7.0であった。支持体は、光学的定数n=1.
5およびk=0を有していた。
【0037】GeSb2Te4の記憶層を有する記録担
体に関連して、完全に非晶質状態および完全に結晶状態
の見い出された光学的定数の使用下で、非晶質相の容量
分xを有する全記憶層は、光学的定数nx=4.4およ
びkx=kc+(ka−kc)xを有することが判明し
た。
体に関連して、完全に非晶質状態および完全に結晶状態
の見い出された光学的定数の使用下で、非晶質相の容量
分xを有する全記憶層は、光学的定数nx=4.4およ
びkx=kc+(ka−kc)xを有することが判明し
た。
【0038】更に、計算した場合、関与した全層の光学
的定数の使用下で非晶質相のそれぞれの層厚および容量
分xは変動され、かつ反射能が計算された。
的定数の使用下で非晶質相のそれぞれの層厚および容量
分xは変動され、かつ反射能が計算された。
【0039】最適化の計算の結果として、最大の反射率
の差が部分結晶相と、結晶相との間で生じることを実験
的に証明することができるような本発明による記録担体
が見い出された。
の差が部分結晶相と、結晶相との間で生じることを実験
的に証明することができるような本発明による記録担体
が見い出された。
【0040】同様に、実施例11〜19の本発明による
記録担体の場合には、GeTe記憶層を用いて実施され
た。実施例1〜3公知技術水準による3個の記録担体を
、第1のAlN層、GeSb2Te4記憶層および第2
のAlN層をガラス支持体上にスパッタすることにより
製造した(層厚は第1表を参照のこと)。AlN層をA
l陰極(陰極出力:0.4kW)の反応性マグネトロン
スパッタリングによって製造し、この場合には、スパッ
タガスとしてアルゴン(2.6×10−3ミリバール)
と窒素(2.4×10−3ミリバール)との混合物を使
用した。GeSb2Te4記憶層をGeSb2Te4タ
ーゲットのRFダイオードスパッタリングによって得た
(陰極出力:0.1kW;析出速度20.4nm/mi
n;支持体とターゲットとの距離56mm)。スパッタ
ガスとしてアルゴン(1×10−2ミリバール)を使用
した。スパッタ開始前の残留ガス圧は、少なくとも10
−6ミリバールであった。
記録担体の場合には、GeTe記憶層を用いて実施され
た。実施例1〜3公知技術水準による3個の記録担体を
、第1のAlN層、GeSb2Te4記憶層および第2
のAlN層をガラス支持体上にスパッタすることにより
製造した(層厚は第1表を参照のこと)。AlN層をA
l陰極(陰極出力:0.4kW)の反応性マグネトロン
スパッタリングによって製造し、この場合には、スパッ
タガスとしてアルゴン(2.6×10−3ミリバール)
と窒素(2.4×10−3ミリバール)との混合物を使
用した。GeSb2Te4記憶層をGeSb2Te4タ
ーゲットのRFダイオードスパッタリングによって得た
(陰極出力:0.1kW;析出速度20.4nm/mi
n;支持体とターゲットとの距離56mm)。スパッタ
ガスとしてアルゴン(1×10−2ミリバール)を使用
した。スパッタ開始前の残留ガス圧は、少なくとも10
−6ミリバールであった。
【0041】非晶質状態で得られたGeSb2Te4記
憶層は、種々のパルス出力および/またはパルス時間の
レーザー光の使用によって任意の高い結晶容量分を有す
る全ての状態に変換することができた。結晶限界を越え
させるために、50nsおよび8mWまたは200ns
および4mWのレーザーパルスが必要とされた。4mW
のレーザー出力およびより短いパルス時間の場合には、
より低い結晶容量分を有する状態が得られた。実施例4
〜10ガラス支持体上に順次に第1のAlN層、GeS
b2Te4記憶層、第2のAlN層およびAl層を析出
することにより、7個の記録担体を製造した。AlN層
およびGeSb2Te4層は、実施例1〜3の場合と同
様に製造された。DCマグネトロンスパッタリングによ
るAl層およびAlN層の析出には、同じターゲットを
使用した。Al層を析出する際のスパッタガスとしては
、アルゴン(5×10−3ミリバール)を使用した。そ
れぞれの層厚は、第1表に記載されている。Al層の厚
さは、それぞれ25nmであった。
憶層は、種々のパルス出力および/またはパルス時間の
レーザー光の使用によって任意の高い結晶容量分を有す
る全ての状態に変換することができた。結晶限界を越え
させるために、50nsおよび8mWまたは200ns
および4mWのレーザーパルスが必要とされた。4mW
のレーザー出力およびより短いパルス時間の場合には、
より低い結晶容量分を有する状態が得られた。実施例4
〜10ガラス支持体上に順次に第1のAlN層、GeS
b2Te4記憶層、第2のAlN層およびAl層を析出
することにより、7個の記録担体を製造した。AlN層
およびGeSb2Te4層は、実施例1〜3の場合と同
様に製造された。DCマグネトロンスパッタリングによ
るAl層およびAlN層の析出には、同じターゲットを
使用した。Al層を析出する際のスパッタガスとしては
、アルゴン(5×10−3ミリバール)を使用した。そ
れぞれの層厚は、第1表に記載されている。Al層の厚
さは、それぞれ25nmであった。
【0042】公知技術水準による実施例1〜4で得られ
た記録担体は、波長780nmのレーザー光を用いて照
射した際に結晶相の容量分の光学的反射能に依存するこ
とを示し、この依存により、記憶媒体の完全な非晶質状
態と、完全な結晶状態との間の反射能の最高の差が生じ
た(第1表参照)。
た記録担体は、波長780nmのレーザー光を用いて照
射した際に結晶相の容量分の光学的反射能に依存するこ
とを示し、この依存により、記憶媒体の完全な非晶質状
態と、完全な結晶状態との間の反射能の最高の差が生じ
た(第1表参照)。
【0043】実施例5〜10の本発明による記録担体の
場合には、部分結晶性の弱い反射状態と、完全に結晶性
の強い反射状態との間の反射能の最高の差が生じた(第
1表参照)。反射能は、最小の範囲内で結晶相の容量分
に対する比較的に小さい依存性を示した。こうして、実
施例5の記録担体に関連して、55〜60%までの結晶
容量分の部分結晶状態は、非晶質状態の場合よりも小さ
い反射能を有することが見い出された。光学的反射能の
最大の差は、実施例5〜10の記録担体の場合にはそれ
ぞれ異なる結晶容量分に関連して部分結晶状態で見い出
された。結果は、第1表に総括されている。
場合には、部分結晶性の弱い反射状態と、完全に結晶性
の強い反射状態との間の反射能の最高の差が生じた(第
1表参照)。反射能は、最小の範囲内で結晶相の容量分
に対する比較的に小さい依存性を示した。こうして、実
施例5の記録担体に関連して、55〜60%までの結晶
容量分の部分結晶状態は、非晶質状態の場合よりも小さ
い反射能を有することが見い出された。光学的反射能の
最大の差は、実施例5〜10の記録担体の場合にはそれ
ぞれ異なる結晶容量分に関連して部分結晶状態で見い出
された。結果は、第1表に総括されている。
【0044】
【表1】
実施例11〜19
ガラス支持体上に順次に第1のAlN層、GeTe記憶
層、第2のAlN層およびAl層を析出した。実施例4
〜10の場合と同じ条件下で層を製造したが;しかしG
eTeの析出速度は、14.8nm/minであった。 それぞれの層厚は、第2表に記載されている。Al層の
厚さは、それぞれ100nmであった。
層、第2のAlN層およびAl層を析出した。実施例4
〜10の場合と同じ条件下で層を製造したが;しかしG
eTeの析出速度は、14.8nm/minであった。 それぞれの層厚は、第2表に記載されている。Al層の
厚さは、それぞれ100nmであった。
【0045】
【表2】
GeSb2Te4記憶層を有する実施例5〜10の本発
明による記録担体の場合と全く同様に、実施例11〜1
9の本発明による記録担体の場合にも、部分結晶性の弱
い反射状態と、完全に結晶性の強い反射状態との間の反
射能の最高の差が生じることが見い出された。
明による記録担体の場合と全く同様に、実施例11〜1
9の本発明による記録担体の場合にも、部分結晶性の弱
い反射状態と、完全に結晶性の強い反射状態との間の反
射能の最高の差が生じることが見い出された。
【0046】実施例5〜19の本発明による記録担体の
場合には、記憶層の組成に依存せずに次の挙動が見い出
された:記憶層および第2のAl層の一定の厚さに関連
して、減少する結晶容量分を有する部分結晶状態の場合
には、第1のAlN層の増大する厚さをもって最大の反
射率が生じることが見い出された。これとは異なり、記
憶層および第1のAlN層の一定の厚さに関連して、増
大する結晶容量分を有する部分結晶状態の場合には、第
2のAlN層の増大する厚さをもって最大の反射率が生
じることが見い出された。
場合には、記憶層の組成に依存せずに次の挙動が見い出
された:記憶層および第2のAl層の一定の厚さに関連
して、減少する結晶容量分を有する部分結晶状態の場合
には、第1のAlN層の増大する厚さをもって最大の反
射率が生じることが見い出された。これとは異なり、記
憶層および第1のAlN層の一定の厚さに関連して、増
大する結晶容量分を有する部分結晶状態の場合には、第
2のAlN層の増大する厚さをもって最大の反射率が生
じることが見い出された。
【0047】Al層の厚さは、少なくとも20nmを選
択した場合には、データに何らの影響も示さなかった。 記憶層の層厚は、データに対する影響を確認することな
しに少なくとも20〜50nmの範囲内で変動させるこ
とができた。
択した場合には、データに何らの影響も示さなかった。 記憶層の層厚は、データに対する影響を確認することな
しに少なくとも20〜50nmの範囲内で変動させるこ
とができた。
【0048】結晶相の種々の容量分は、レーザーパルス
(レーザー出力:1〜8mW;パルス時間:50ns〜
1μs)を用いて照射することによって調節された。
(レーザー出力:1〜8mW;パルス時間:50ns〜
1μs)を用いて照射することによって調節された。
【0049】最大の反射率の場合に第1表および第2表
に記載の結晶容量分を測定するために、測定された反射
能を、結晶相(1−x)の異なる容量分に対して計算さ
れた(珪酸に関しては上記参照)反射能と比較した。
に記載の結晶容量分を測定するために、測定された反射
能を、結晶相(1−x)の異なる容量分に対して計算さ
れた(珪酸に関しては上記参照)反射能と比較した。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも1つの支持体および少なく
とも1つの相交換型の記憶層を有する光記録担体におい
て、異なる光学的挙動の少なくとも3つの状態を有し、
可逆的に互いに切換可能であり、異なる光学的挙動の少
なくとも3つの状態が結晶相および非晶質相の異なる容
量分を記憶層中に有し、少なくとも1対の状態の間での
反射能の差が非晶質状態と、結晶状態との間の場合より
も大きいことを特徴とする、光記録担体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4019301A DE4019301A1 (de) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | Reversibler optischer aufzeichnungstraeger vom phasenwechsel-typ |
DE4019301.2 | 1990-06-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04229431A true JPH04229431A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=6408551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3140381A Withdrawn JPH04229431A (ja) | 1990-06-16 | 1991-06-12 | 相交換型の可逆性光記録担体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0463413A3 (ja) |
JP (1) | JPH04229431A (ja) |
DE (1) | DE4019301A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013227198A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-11-07 | Ulvac Japan Ltd | 窒化ガリウム膜の形成方法、及び、窒化ガリウム膜の形成装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3080739B2 (ja) * | 1991-12-20 | 2000-08-28 | 日本電気株式会社 | 光学的情報記録媒体および光学的情報記録消去再生方法 |
US5665520A (en) * | 1994-06-13 | 1997-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording medium |
JPH09306030A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Sony Corp | 記録媒体 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62183042A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Toshiba Corp | 情報記録再生方法 |
JPS63187430A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
JPH01105339A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-21 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
JPH01302549A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
JP2512087B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1996-07-03 | 株式会社日立製作所 | 光記録媒体および光記録方法 |
-
1990
- 1990-06-16 DE DE4019301A patent/DE4019301A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-06-05 EP EP19910109148 patent/EP0463413A3/de not_active Withdrawn
- 1991-06-12 JP JP3140381A patent/JPH04229431A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013227198A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-11-07 | Ulvac Japan Ltd | 窒化ガリウム膜の形成方法、及び、窒化ガリウム膜の形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0463413A2 (de) | 1992-01-02 |
EP0463413A3 (en) | 1992-11-04 |
DE4019301A1 (de) | 1991-12-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |