JPH0441056B2 - - Google Patents

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JPH0441056B2
JPH0441056B2 JP58034338A JP3433883A JPH0441056B2 JP H0441056 B2 JPH0441056 B2 JP H0441056B2 JP 58034338 A JP58034338 A JP 58034338A JP 3433883 A JP3433883 A JP 3433883A JP H0441056 B2 JPH0441056 B2 JP H0441056B2
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JP
Japan
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film
recording medium
metal
alkyl
gas
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58034338A
Other languages
English (en)
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JPS59160841A (ja
Inventor
Noburo Yasuda
Yoshikatsu Takeoka
Norio Ozawa
Akio Hori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP58034338A priority Critical patent/JPS59160841A/ja
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Publication of JPH0441056B2 publication Critical patent/JPH0441056B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は光学的に書き込みかつ読み出しが可能
な記録媒体膜に係り、特に膜の相変化を2値の記
録状態とし、その反射強度の差を出力信号として
とり出す方式において、膜の長期安定性と高感度
性とをあわせもつた信頼性の高い記録媒体膜に関
する。
〔従来技術とその問題点〕
基板上に形成された記録膜に情報に対応したパ
ルス変調レーザビームを照射し、局部的に加熱し
て膜の光学的定数、即ち反射率、透過率、吸収係
数を変化させ、情報を記憶させる試みはかなり以
前から行なわれている。それらの現象はフオトダ
ークニングと総称されているが、結晶膜にカラー
センターが発生するとか、結晶構造が微妙に変化
して吸収端が変化するとかであり、その変化過程
に時間がかかるとか、記録と読み出しに異なる波
長をもつた光源が必要であるとか、書き込んだ情
報が時間と共に消滅しまうとか種々の欠点があ
り、実用化されていない。
レーザ特に半導体レーザを用いた光メモリー
は、記録媒体膜にレーザ照射による熱で膜をとか
し、蒸発させ、孔部を形成させる形態が主流であ
る。然し乍らレーザパワーを大きくとれないため
にTe(テルル)金属膜を主体としたTe合金膜し
か活用できないのが欠点であり、かつ反射強度を
必要とする媒体膜ではTe膜が最高の感度を有し
ているため、これ以上の高感度化は不可能であ
る。
Te系薄膜で孔部を形成せず、黒化させて記録
させる方式も提案(特開昭55−38616号号公報等)
されている。Teの低級酸化物TeOx(0<x<2)
膜であり、非晶質TeO膜にレーザ照射するとTe
結晶質膜に変化し、黒化が進み、反射率が増加す
る。その反射率の変化を出力としてとり、2値記
録とさせている。この膜構造の最大の欠点は信頼
性である。
Te金属膜は大気中の湿気に弱くすぐ酸化され
て、透明となる欠点をもつており、長期保存用記
録媒体膜には不適である。従つて、Te低級酸化
膜部分は長期保存に耐えるかも知れないが、Te
結晶質膜となつた部分は長期保存とはならない。
そこで、レーザ照射孔部をあけ、情報を記録さ
せる媒体膜として、我々はTe−C膜なるものを
発明し、既に出願(特願昭56−107036号)した。
この膜はTe膜よりも高感度であり、かつ酸化し
ないため高い信頼性をもち、長寿命である。これ
らの特徴は膜が約30A径という微細なTe結晶質
粒子の集団で成り立つているが、粒子間の空〓は
アルキル分子で満たされ、粒子とアルキル分子と
はアルキルテルルで結ばれているというまつたく
酸化されない特殊な構造をもつているためであ
る。この構造はマクロ例えば、1μm〓というレー
ザビームを当てる面積でみれば、非晶質構造であ
る。この膜を加熱すると140℃位でアルキル分子
が蒸発し膜の重量が20%程減少する。残つた膜は
結晶質Teとなり、約440℃位で膜がとけ、蒸発が
起こり始め穴があく。この温度はTe金属の融解
温度である450℃よりも低いためTe膜よりも高感
度である。Te−C膜という非晶質状態の反射率
とTe金属となつた結晶質膜の反射率とは当然異
なりレーザ光のパワーを、膜面上140℃から440℃
になる様にうまくコントロールできれば、非晶質
膜内に結晶質膜を生成させることができ、2値記
録ができる。然し乍ら前述の如く、Te結晶質膜
の酸化が起り、時間と共に反射率が変化するの
で、信頼性があるとは言えない。
[発明の目的] 従来のTe−C膜では、Te結晶質膜の酸化に基
因して反射率が変化し、信頼性が低いという問題
があつた。
本発明の目的はレーザ照射により膜の相変化を
起させ、情報を記録させる光記録用媒体膜におい
てTe−C膜を越える高感度かつ信頼性の高い長
寿命な媒体膜を提供するにある。
[発明の構成] 本発明はアルキル分子と、Ag、Ge、Nb、Ta、
Auから選ばれた少くとも1つの金属とを含む情
報記録媒体膜を備え、前記アルキル分子の有無に
より反射率を変えて情報の2値記録を可能なさし
めたことを特徴とする光学的記録媒体膜を提供す
るものである。
[発明の効果] 本発明によれば、安定で信頼性の高い長寿命な
媒体膜を提供できる。また、書き込みに要する温
度範囲をTe−C等に比べて広く取ることができ、
ミスのない高精度の書き込みが可能である。
〔発明の実施例〕
実施例 1 第1図は本発明の記録膜を製作するのに必要な
膜形成装置の概略図である。真空装置1をあらか
じめ排気ポンプ(図示していない)で高真空に排
気したのち、バルブ2を開き、パラフイン系炭化
水素(メタン系炭化水素ともいう)ガスを収容し
た容器3からこのガスを流して真空圧にして10-2
〜10-3Torr台にする。真空装置内にはあらかじ
め金属板4と基板5とが対向する様に配置され両
者には直流又は交流電圧が電源6を介して印加さ
れる。金属板6は水7等により冷却されるのが望
ましく、又、パラフイン系炭化水素ガスを希釈
し、かつ膜形成速度を上げるためにコツク9を有
する不活性ガス収容容器8を備えた方が良い。
金属板をAg板とし、パラフイン系炭化水素ガ
スをメタンガス、不活性ガスをアルゴンガスにし
て放電を起させると、メタンガスが解離して−H
基、−CH3基、−H2基、−CH2基等が発生し、直ち
にAg板に衝突して、Ag−H、Ag−CH3、Ag−
H2、Ag−CH2等のアルキル金属が反応生成され
る。但し、たたき出されたAg原子がすべてアル
キル金属になるのではなく原子又は分子の形状の
まゝ基板上に積層される量もかなりある。
基板上にはAg原子、アルキルAg、アルキル分
子が混在した格好になり、膜が形成されていく。
Ag板のかわりにTe板を使用すれば上述のTe−
C膜構造が得られるが、Agの場合には概略の構
造は同じだが粒子の径、組成比等が異なつた膜が
得られた。これらの因子はガスの混合比、ガス
量、印加電圧、装置内形状により変化するので一
概には言えず、又、Teの場合よりも印加電圧を
上げないとAg膜が形成できないので、正確な比
較とはならないが、Ag微粒子の径はほヾ60〓と
なりTe−C膜に比べて大きい。構造が同じなの
で、この膜をAg−C膜と略称する。
この膜を加熱すると、180℃近辺でアルキル分
子の蒸発がおこり、膜はAg金属膜に相変化する。
加熱を続けると1400℃近辺でとけ始め穴があき始
める。
Ag−C膜をアクリル円板上に形成し、基板回
転させ乍ら、光デイスクメモリ評価を行なつた。
半導体レーザ(0.8μm波長)のビーム光を1μm〓
に絞りこみ、Ag−C膜にパルス状に照射し、Ag
−C膜の反射光量変化をビーム強度をかえながら
測定した所、3MHzの変調で膜面3mWのレーザ
光の時反射光量が変化することが判明した。この
時膜からアルキル分子が蒸発していることにな
る。この反射光量の差を2値記録の出力として測
定すると50dB以上のS/N比がとれることがわ
かつた。膜内アルキル分子を蒸発させるので、膜
厚には制限がある。膜厚が厚すぎるとガスが抜け
るのに時間がかかり、膜が脹らみ、媒体膜全体が
変化してしまう。膜厚が薄すぎるとガスは簡単に
抜けるが、膜の反射率が弱くなりS/N比がとれ
ない。ほヾ10nm〜500nmの間ならば良い事が判
明した。
半導体レーザビームで照射するのだから半導体
レーザが出しうる出力でアルキル分子が蒸発せね
ばならないその温度は300℃位迄で望ましい。又、
金属膜になつてもとけてかたまりとなつても困
る。平滑な金属の形成のためには600℃以上の融
点温度をもつた金属膜の使用が好ましい。
記録された時の膜の状態を第2図に示す。基板
11上に形成したAg−C膜12にレーザビーム
を照射すると、Ag−C膜に含まれていたアルキ
ル分子が蒸発してAg膜13に変化する。その時
膜厚も減少する。その後レーザビームのパワーを
1/10以下に下げ、反射強度を出力としてとると、
13の部分では反射光量が増大する。これは非晶
質な膜と結晶質な膜との反射率の違いのためであ
る。
情報が記録された個所はAg膜となる。基板内、
又は基板表面の酸素等によりAg膜の表面は、直
ちに酸化される。この自然酸化膜は数nmと極め
て薄く、一旦形成されればそれ以上は酸化されな
いという特性をもち、極めて安定である。従つて
記録後の安定性は極めて高く、記録の長期保存に
は最適である。
実施例 2 第1図の装置を用いて金属板にAg板メタン系
炭化水素ガスにエタンガス、不活性ガスにArガ
スを用いて膜を形成し、光デイスクメモリとして
の評価を行つた。ガスがメタンガスからエタンガ
スにかえた所、膜構造はほヾ同じ結果が得られた
が、アルキル分子が蒸発する温度が190℃位と上
昇した。情報記録媒体膜の特性は実施例1と同じ
であつた。
実施例 3 第1図の装置を用いて金属板にGe板、メタン
系炭化水素ガスにメタンガス、不活性ガスにAr
ガスを用いて膜を形成し同じ評価を行つた。膜構
造はAgの場合と同じであつたが、微粒子の径が
Agの時よりも小さく約50〓となつていた。アル
キル分子が蒸発する温度は180℃とAg類似してい
る。情報記録の特性はAg−C膜と同じであつた。
寿命の推定はTe−C膜の時と同じ条件である
70℃ 85%という高温多湿の条件で何ケ月耐えら
れるかで判断した。一般的に20日間耐えれば10年
の寿命、5ケ月耐えれば50年以上といわれてい
る。この条件でAg−C、Ge−C膜を評価する
と、すべて50年以上という結果が得られた。
又、情報が記録されたと同等のAg膜、Ge膜も
評価した所すべて50年以上となつた。従つて情報
の長期保存には最適な記録媒体膜であるといえ
る。
なお、Ag、Ge、の例をここではとり上げた。
他の安定な金属、例えばRd、Nb、Ta、Au、
In等でも同じ作用効果があると思われるがここで
は省略した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の記録媒体膜を作成するための
装置の概略図、第2図は本発明の記録媒体膜に情
報を記録させた場合の膜の断面図である。 1:真空容器、2:バルブ、3:パラフイン系
炭化水素ガスを収容した容器、4:金属板、5,
11:基板、6:電源、7:水、8:不活性ガス
収容容器、9:コツク、12:Ag−C膜、1
3:Ag膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルキル分子と、Ag、Ge、Nb、Ta、Auか
    ら選ばれた少くとも1つの金属とを含むことを特
    徴とする光学的記録媒体膜。 2 アルキル金属を含ませるのにメタン系炭化水
    素ガスと不活性ガスとの混合ガス中において、ア
    ルキル金属と同一成分の金属板と基板との間に放
    電を起こさせてアルキル金属ガスを発生させ、該
    基板上に、不活性ガスを主体とした事による金属
    膜とメタン系炭化水素ガスによるアルキル金属膜
    とを同時に成長させたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の光学的記録媒体膜。 3 常温ではアルキル金属を含んだ記録媒体膜は
    非晶質であり、アルキル金属と同一成分で成り立
    つている金属膜の反射率よりも低い反射率を保持
    しているが、加熱により記録媒体膜に含まれてい
    たアルキル分が蒸発し、金属膜に変化して微結晶
    質膜に相転移し反射率が高くなる事を利用して、
    加熱を絞り込んだレーザ光で行なわせ、前記記録
    媒体膜にアルキル金属がある箇所とない箇所とを
    作成して情報を記録し、再生は反射光の強度で読
    み出すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の光学的記録媒体膜。 4 前記記録媒体膜のアルキル成分が蒸発する温
    度を300℃以下とすることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載の光学的記録媒体膜。 5 前記記録媒体膜の膜厚は10nm〜50nmとす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    光学的記録媒体膜。
JP58034338A 1983-03-04 1983-03-04 光学的記録媒体膜 Granted JPS59160841A (ja)

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JPS59160841A JPS59160841A (ja) 1984-09-11
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755617B2 (ja) * 1988-10-05 1998-05-20 株式会社東芝 露光制御装置

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